奧趋光电技术（杭州）有限公司，全球领先的AlN/AlScN材料综合解决方案服务商，日前发布了重磅产品——2英寸（Φ50.8mm）高质量氮化铝单晶衬底，并启动小批量量产。
图1：直径26mm、36mm, 45mm及57mm 左右AlN单晶锭
今年6月，奥趋光电发布了新一代超宽禁带半导体高端材料——高质量氮化铝单晶衬底系列产品，Φ30mm及以下尺寸（Φ25.4mm、Φ20mm、Φ15mm、Φ10mm、10×10mm、10-20mm M面）产品正式发售，同时公布了2英寸产品的小批量量产计划。这一次，2英寸氮化铝单晶衬底如约而至，高功率深紫外LED、紫外LD、紫外探测器、紫外预警及高功率、高频、高温电子器件等领域迎来了大功率芯片的最佳衬底材料及解决方案。
目前“UTI-AlN-050B系列Φ50.8mm AlN单晶衬底”已公开发售，产品可在奥趋光电官网（产品链接：https://www.utrendtech.com/index.php?route=product/product&product_id=68）、微信小程序下单预定，或联系奥趋光电销售部门及国内外授权代理商垂询采购。
表1 奥趋光电高质量氮化铝单晶衬底系列产品及购买渠道
氮化铝（AlN）是新一代超宽禁带半导体高端材料，具有超大禁带宽度（高达6.2 eV）、高热导率、高击穿场强、高热稳定性，以及良好的深紫外透过率等卓越的性能优势，有着其它宽禁带半导体材料如SiC、GaN等所无法比拟的优势与效率（AlN与其他半导体材料性能参数对比见表2）。但由于AlN单晶生长难度高、条件苛刻，其制备难度远大于SiC、GaN等，全球的研发团队长期以来一直难以在AlN晶圆尺寸方面取得突破，此前全球仅两家美国企业可小批量生产2英寸AlN单晶衬底，产量极其有限，且由于该材料的特性、制备难度和在国防军工等领域的关键用途，任意尺寸的AlN单晶衬底均长年对华禁运。小尺寸的AlN单晶虽已在器件研发中广泛使用，但有限的晶圆尺寸和产量无法满足相关领域大规模产线制造的需要，始终是制约AlN单晶衬底规模化应用的主要瓶颈之一。
表2 氮化铝与其他第三代半导体材料参数/性能对比
奥趋光电长期专注于超宽禁带半导体AlN晶圆衬底材料及其核心装备——全自动氮化铝PVT气相沉积炉的研发与制造，并致力于开发大尺寸、高质量、批量化、满足多领域工业化应用需要的AlN晶圆衬底产品，曾于2019年4月应诺贝尔物理学奖获得者天野浩教授为主席的组委会邀请，在日本横滨举行的LED工业应用国际会议（LEDIA-2019）上，推出全球最大尺寸的60mm氮化铝单晶及晶圆样片（见图3）。在这一成果基础上，奥趋光电通过持续的高强度研发投入，不断推进大尺寸AlN单晶衬底产品制备工艺的优化、固化和全自动化制造设备的迭代，并实现了Φ50.8mm（2英寸）高质量氮化铝单晶衬底产品的小批量量产。奥趋光电2英寸产品的发布，在使中国成为继美国之后第二个具备2英寸AlN单晶衬底小批量制造能力的国家，打破欧美长期对华技术封锁和产品禁运的同时，为AlN单晶作为芯片衬底材料，在高功率紫外光电器件、功率器件、射频器件及传感器等领域的规模化应用创造了可能，是AlN单晶材料发展正式步入产业化、市场化的“里程碑”。同时，奥趋光电正在规划建设全球最大、产能达20000-30000片/年的2英寸AlN单晶衬底生产线，并将启动3-4英寸AlN单晶的研发，2英寸及以上大尺寸AlN单晶衬底的批量化制造，将引领和促使下游相关领域芯片/集成电路产业驶入产品升级、技术革新的“快车道”。
图3 奥趋光电成功研制的全球最大直径的60mm（2.5英寸左右）AlN单晶及晶圆，相关成果发表在知名学术期刊Physica Status Solidi A上，作为该期刊封面进行了特别展示，并被诺贝尔获奖者天野浩教授等引用
奥趋光电2英寸高质量氮化铝单晶衬底的发布，也是第三代半导体氮化铝单晶技术在全球范围内的一次突破性进展。如此前报道，AlN单晶分为N极性晶体及Al极性晶体，其中N极性晶体存在深紫外透光性等方面的固有缺陷。为制备高质量的AlN单晶衬底，奥趋光电采用了Al极性晶体的工艺技术路线，但Al极性晶体的生长难度较N极性晶体更大，甚至一度被认为无法生长，此前已被欧美绝大部分研究团队放弃。据奥趋光电CTO王琦琨博士介绍，奥趋光电在初期工艺选择中就采用了生长Al极性AlN晶体的技术路线，并在世界上首次成功开发了大尺寸AlN单晶生长自动化设备及其配套专利工艺，其中设备、热场及工艺已经过多轮迭代，并开创性地开发、固化了独有的热场、工艺及坩埚系统，有效地解决了钨系统下Al极性单晶生长过程中坩埚内的物质传输、生长速率控制、过饱和度分布及寄生形核等技术难题，从而制备出了具有高结晶质量、低位错密度及世界领先深紫外透光性的大尺寸Al极性AlN晶体。奥趋光电制备的AlN单晶衬底经权威第三方检测，关键参数处于世界领先水平，其中本次发布的Φ50.8mm（2英寸）AlN单晶衬底产品参数、表征结果如下：
表3 UTI-AlN-050B系列（Φ50.8mm）AlN单晶衬底产品参数
表4 奥趋光电高质量氮化铝单晶衬底部分表征结果
产品销售渠道
由于产品禁运，对中国所有AlN单晶衬底用户而言，奧趋光电事实上是目前全球该材料唯一供应商。现50.8mm（2英寸）及以下各尺寸AlN单晶衬底已正式公开对外发售，意向购买的合作客户、行业伙伴欢迎通过以下渠道了解详情、洽谈合作、下单采购。
1. 通过奥趋光电销售热线：0571-88662725、17367078872（孙先生）、18069846900（陈先生）洽谈采购；
2. 或登录奥趋光电官网：www.utrendtech.com，线上了解产品详情，在线下单采购；
3. 或扫描下方小程序码，进入奥趋光电微商城，移动端下单采购。
因抢购火爆，部分规格AlN单晶衬底需提前预定，奥趋光电将根据订单款到顺序尽快发货。
关于奥趋光电
奥趋光电是由海归博士团队、半导体领域顶尖技术专家领衔，于2016年5月创立的高新技术、创新型企业，总部位于浙江省杭州市。奥趋光电核心专注于第三代/第四代超宽禁带半导体氮化铝晶圆衬底材料、蓝宝石基/硅基/碳化硅基氮化铝/氮化铝钪薄膜模板、全自动氮化铝PVT气相沉积炉及其相关产品的研发、制造与销售，核心产品被列入《中国制造2025》关键战略新材料与装备目录，是制备深紫外LED芯片、5G射频前端滤波器、MEMS压电传感器等各类紫外发光器件、高温/高频射频器件、高频/高功率电子及激光器件的理想衬底/压电材料。
奥趋光电经过多年的高强度研发投入，成功开发出全球最大，直径60mm的氮化铝单晶及晶圆，也是全球首家蓝宝石基氮化铝薄膜模板大批量制造商。目前可向客户提供1英寸/2英寸高质量氮化铝单晶衬底、2/4/6英寸蓝宝石基/硅基/碳化硅基氮化铝、氮化铝钪薄膜模板、氮化铝单晶气相沉积炉及热处理设备等产品，同时向客户及合作伙伴提供从设备设计、热场设计、热场模拟仿真技术开发、咨询及生长工艺优化到晶圆制程等全环节的完整工艺解决方案与专业技术服务。截止2021年7月，共申请/授权国际、国内专利近50项，是全球范围内本领域专利数量最多的团队之一，被公认为本领域全球技术的领导者。