在国家科技重大专项支持下，深圳平湖实验室在高压1200V级GaN功率器件领域取得关键性突破，首次在8英寸Si衬底上实现了超过8μm的低翘曲GaN外延，并成功验证了1200V等级科研小器件电性，关键性能达到国际先进水平，为提升数据中心800V母线供电、工业电机驱动等关键产业的核心元器件自主供应能力奠定了坚实基础。

图1. 深圳平湖实验室8英寸高压（1200V）GaN-on-Si E-HEMT晶圆照片

当前，AI数据中心供电、工业电机驱动等大功率应用对电能转换系统的效率和功率密度提出了更高要求。硅基与碳化硅基功率器件在高频场景下的性能已日趋瓶颈，GaN器件凭借其高耐压、高开关速度的优势，成为高压、高频、高效功率转换的核心。然而，在1200V级的应用场景中，GaN器件在大尺寸、低成本制造和高耐压能力等方面，仍面临关键挑战。

深圳平湖实验室高压GaN研发团队依托实验室先进的8英寸硅基GaN科研中试平台，通过厚膜外延和场板优化，攻克了一系列制约产业化的关键技术难题：

1）大尺寸低翘曲厚膜外延技术：首次在8英寸硅衬底上制备了厚度大于8μm的GaN外延层，实现了超过2.25kV的外延纵向耐压，外延翘曲＜30μm。

2）高性能高压器件制备技术：在8英寸厚膜外延上制备了1200V增强型Si基GaN HEMT 科研小器件，器件展现出良好的增强型特性（阈值电压大于2V）和高耐压能力（漏极击穿电压大于2kV）。

图2.（a）8英寸1200V Si基GaN厚膜外延TEM图;（b）1200V外延垂直击穿

图3. 1200V GaN HEMT器件基本电性(a)转移，(b)导通电阻，(c)四端漏电曲线

目前，基于该成果开发的1200V级GaN HEMT器件已完成科研小器件电性验证，关键特性达到国际先进水平，正在积极推进工程样品的封装与可靠性验证，预计首批1200V封装样品将于2026年Q3对外发布。此项成果不仅突破了在8英寸Si衬底上实现超厚GaN外延的关键壁垒，还证实了1200V级GaN HEMT器件在高频大功率高压应用中的可行性。

来源：深圳平湖实验室

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