平湖实验室发布全球首个8英寸GaN on SiC工艺平台，解锁宽禁带半导体产业化新路径

算力中心高密供电、航空航天、人形机器人等新兴场景的快速崛起，正在对功率半导体器件的散热能力、工作频率、可靠性提出更高要求。当前主流硅衬底氮化镓器件虽已实现规模化商用，但受衬底本身物理属性制约，长期面临导热性能不足、外延缺陷偏高等现实瓶颈，难以充分满足高端极端工况需求。

在2026湾芯展期间，深圳平湖实验室正式对外发布全球首个8英寸GaN on SiC增强型HEMT工艺平台，为破解上述行业痛点提供全新技术方案。展会期间，深圳平湖实验室主任万玉喜接受半导体行业观察采访，围绕新工艺平台技术内核、产业落地节奏、超宽禁带材料前瞻布局等议题，分享实验室的技术思考与产业判断。


“碳化硅基氮化镓，同时继承氮化镓高频高效与碳化硅衬底导热快、晶格匹配度高的双重优势，是面向算力中心、航空航天、人形机器人等高端应用领域的理想核心技术。” 万玉喜表示，依托实验室自有科研与中试平台，此次推出的8英寸GaN on SiC增强型HEMT工艺平台，将为电力电子行业开辟全新发展空间。

这一材料体系的优势并非纸面推演。据实验室公开数据，相比硅基氮化镓，碳化硅衬底的散热能力提升260%，晶格与热膨胀系数失配分别下降80%和64%，外延缺陷减少100倍。这意味着器件在高压高频工况下的长期可靠性将实现质的飞跃。

一直以来，市面上的GaN on SiC技术大多停留在4英寸、6英寸小尺寸晶圆，并且普遍采用有金工艺，小尺寸叠加有金工艺，直接推高制造成本，同时制约芯片良率提升，是该路线走向大规模商业化的主要阻碍。

万玉喜介绍，平湖实验室团队从外延与工艺两大核心环节实现关键突破：在外延层面，攻克8英寸碳化硅衬底上氮化镓薄膜生长核心技术；工艺端完成系列8英寸GaN on SiC关键无金工艺技术攻关，打通从实验室技术迈向规模化应用的关键关卡。

谈及产业界对于硅基氮化镓向碳化硅衬底路线切换的态度，万玉喜指出，晶圆成本与良率，仍是碳化硅基氮化镓实现大规模产业落地的两大核心挑战。产业端已经看到GaN on SiC在高端场景的性能优势，但大规模导入还需要跨过工程化的多重门槛。

对于业界关心的产业化时间表问题，万玉喜给出了明确预期：预计未来2 3年，基于该平台将诞生具备市场竞争力的商业器件；3 5年时间，GaN on SiC方案将能够与成熟硅基氮化镓实现有效替代竞争。

平湖实验室的差异化优势在于，它构建了一个覆盖“衬底—外延—刻蚀—钝化—欧姆接触”的全链条验证平台。万玉喜强调，实验室的8英寸中试线不仅支撑内部研发，更面向产业界开放，提供国产设备验证和MPW流片服务。这意味着，当GaN-on-SiC技术从实验室走向量产时，国内功率器件设计公司无需从头搭建产线，即可在这一平台上完成从设计到验证的全流程——这对于降低整个产业链的准入门槛和创新成本至关重要。

如果说8英寸GaN-on-SiC是平湖实验室在宽禁带半导体领域的“现在进行时”，那么在氧化镓、氮化铝、金刚石等超宽禁带材料与器件上的布局，则是其对后硅时代的前瞻卡位。

据了解，除氮化镓、碳化硅两大宽禁带半导体主流赛道之外，平湖实验室的研究版图进一步延伸至氧化镓、氮化铝、金刚石等超宽禁带材料与器件方向，瞄准下一代功率半导体技术高地。

万玉喜透露，当前国内超宽禁带领域已经取得阶段性进展，行业内已经出现可以开展系统验证的功率二极管、晶体管原型器件。“预判未来3年左右，行业将形成具备商业竞争力的器件工程样品；3 5年，会涌现高市场竞争力的正式器件产品。”

前沿新材料研究很容易出现“实验室成果”与“产业实际需求”脱节的问题。如何让超宽禁带技术走出实验室，真正落地产业，是科研机构必须面对的现实课题。对此，平湖实验室形成一套双向联动的创新机制。

“一方面，实验室主动对接产业龙头企业，深度对齐真实技术需求，开展深度技术攻关与项目合作，避免科研与市场脱节；另一方面，我们搭建起覆盖超宽禁带材料、工艺、器件设计、封装、可靠性验证的自主全链条技术平台。”万玉喜介绍，在此基础之上，实验室还计划进一步整合材料、装备、下游应用全产业链要素，联动高校、科研院所科研力量，搭建产学研用协同创新体系，搭建从前沿基础研究到产业落地应用的桥梁。

站在产业发展的角度看，宽禁带、超宽禁带半导体正处于技术迭代的关键窗口期。硅基氮化镓完成消费电子、部分工业场景渗透；GaN on SiC瞄准算力、航天等高价值赛道蓄力突围；氧化镓、金刚石等超宽禁带材料也在加速完成原型验证，逐步向工程化样品演进。

万玉喜表示，大尺寸、无金工艺是GaN on SiC降本提良的必经之路，平湖实验室8英寸GaN on SiC增强型HEMT工艺平台的发布，并不代表产业难题全部解决，后续仍需要产业链上下游协同，在衬底供给、装备配套、器件开发、应用验证等环节持续接力，共同推动我国宽禁带半导体产业实现从技术突破到商业落地的完整闭环。

开放平台的“催化效应”

在采访中，万玉喜反复提及“开放”二字。平湖实验室作为宽禁带半导体国家技术创新中心的依托单位，定位并非封闭的研发中心，而是面向全国的开放、公共、共享科研平台。截至目前，实验室已完成125台国产设备验证，关键材料国产化验证比例达96%。

这种开放姿态在当前产业环境下具有特殊价值。2026湾芯展传递出一个清晰信号：国产半导体产业正从“能做出来”的单点替代，走向“稳定批量、长期供应、系统协同”的新阶段。在这一转型过程中，中试平台扮演着不可替代的角色——它既是设备验证的考场，也是工艺定型的熔炉，更是连接材料供应商、设备厂商、芯片设计公司和终端应用企业的枢纽。

从硅基氮化镓到碳化硅基氮化镓，从宽禁带半导体到超宽禁带材料，功率半导体正在经历一场深刻的技术范式转移。平湖实验室以8英寸GaN-on-SiC平台的发布为节点，展示的不仅是单项技术突破，更是一条从基础研究到中试验证再到产业转化的完整路径。

正如万玉喜所言，实验室的目标是打通宽禁带半导体产业链，并在下一代半导体产出世界级创新成果。在AI算力狂飙、新能源转型加速的当下，这条路径的打通速度，将深刻影响中国功率半导体在全球竞争格局中的位置。