GaAs / InP 化合物半导体衬底
砷化镓与磷化铟 2–6 英寸外延级抛光片，半绝缘与掺杂型齐全，服务射频功放、VCSEL 与光通信激光器外延制造。
产品介绍
砷化镓（GaAs）与磷化铟（InP）是 III-V 族化合物半导体的两大主力衬底：GaAs 凭借高电子迁移率主导射频功率放大与 VCSEL 激光器，InP 则因与 InGaAsP 材料体系晶格匹配，成为 1.3/1.55μm 光通信激光器与探测器的核心选择。我们供应 VGF/LEC 法生长的外延级抛光片，位错密度（EPD）与表面质量满足 MOCVD/MBE 外延要求。宽禁带功率应用请见 SiC / GaN 衬底。
GaAs / InP 衬底：半绝缘与掺杂型 2–6 英寸外延级抛光片
应用场景
射频功率放大器（PA）
半绝缘 GaAs 是 4G/5G 手机 PA（HBT 工艺）与基站 pHEMT 的标准衬底，详见射频与功率器件应用。
VCSEL / 3D 传感
N 型 GaAs 衬底上外延 850/940nm VCSEL，用于 3D 传感、人脸识别与短距光通信，详见光电子与激光雷达应用。
光通信激光器
InP 基 DFB/EML 激光器是 100G/400G/800G 光模块的核心光源，AI 数据中心光互连详见CPO / 硅光。
光电探测器 / APD
InP 基探测器具备高响应度与低暗电流，用于光模块接收端与相干探测。
毫米波 MMIC / 雷达
半绝缘 GaAs/InP 提供高频增益与低噪声，适合毫米波单片集成电路。
科研（MBE / MOCVD）
量子阱、二维材料与太赫兹器件研发，支持一片起订，详见科研与原型应用。
能力介绍
- 定制加工总览：衬底改尺寸、异形加工与工艺方案对接；
- 薄膜沉积：介质与金属薄膜沉积，配合器件工艺；
- 激光切割：脆性化合物衬底的划片、异形切割与改尺寸；
- 减薄：厚度调整，改善器件散热与纵向电阻；
- 检测与认证：EPD、电阻率/载流子浓度、厚度 TTV 检测，可出 CoC。
通用几何参数
- 晶向：(100) 正切或偏 <110> 2°–15°（偏角利于外延台阶流生长，常用 2°/6°）
- 厚度：350 / 500 / 625 / 675 μm（±25μm），按 SEMI 标准
- 位错密度 EPD：GaAs ≤ 5000 cm⁻²，InP ≤ 500 cm⁻²（优质级可更低）
- 抛光：单面 Epi-Ready 抛光，Ra ≤ 0.5nm；双面抛光可定制
- 随片提供 EPD、电阻率/载流子浓度、厚度 TTV 检测数据，可出 CoC
随片提供 EPD、载流子浓度与 TTV 检测数据
定制加工 · 薄膜沉积 · 检测认证
外延生长可与合作外延厂联动推荐。
参数规格
晶体生长方法对比
| 材料 | 生长方法 | 尺寸 | EPD | 特点 / 适用 |
|---|---|---|---|---|
| GaAs | VGF（垂直梯度凝固） | 2 – 6 英寸 | < 5×10² – 5×10³ /cm² | 位错低、质量高，光子与射频首选 |
| LEC（液封直拉） | 3 – 6 英寸 | 1 – 5×10⁴ /cm² | 成熟量产，适合大尺寸 | |
| HB（水平布里奇曼） | D 形（非圆） | < 5×10³ /cm² | 特殊外形与定制布局 | |
| InP | VGF（垂直梯度凝固） | 2 – 4 英寸 | < 5×10³ – 5×10⁴ /cm² | 位错低、质量高，光子/激光首选 |
| LEC（液封直拉） | 2 – 6 英寸 | 5×10⁴ – 1×10⁵ /cm² | 成熟量产，适合大尺寸 |
按应用选型对照表
| 应用方向 | 推荐材料 | 推荐类型 | 选型要点 |
|---|---|---|---|
| 手机 / 基站射频 PA | GaAs | 半绝缘（SI） | 高迁移率、低损耗，HBT/pHEMT 标准衬底 |
| 毫米波 MMIC / 雷达 | GaAs / InP | 半绝缘 | 高频增益、低噪声 |
| VCSEL / 3D 传感 | GaAs | N 型掺杂 | 850/940nm 直接带隙发光 |
| 光通信激光器（1310/1550nm） | InP | N 型 / SI | 与 InGaAsP 晶格匹配，DFB/EML 光源 |
| 光电探测器 / APD | InP | N 型 / SI | 高响应度、低暗电流 |
| 超高速 / 太赫兹器件 | InP | 半绝缘 | fT/fmax 可超过 300 GHz |
| 科研 MBE / MOCVD | GaAs / InP | 各类 | 量子阱、二维材料与器件研发，一片起订 |
GaAs 衬底规格
| 类型 | 掺杂 / 电阻率 | 尺寸 | 典型应用 |
|---|---|---|---|
| 半绝缘 GaAs（SI-GaAs） | 非故意掺杂 / 铬补偿，电阻率 ≥ 10⁷ Ω·cm | 2 / 3 / 4 / 6 英寸 | 射频 PA（HBT/pHEMT）、毫米波 MMIC |
| N 型掺杂 GaAs | 硅（Si）或碲（Te）掺杂，载流子浓度 10¹⁷–10¹⁸ cm⁻³ | 2 / 3 / 4 / 6 英寸 | VCSEL、LED、激光二极管外延 |
| P 型掺杂 GaAs | 锌（Zn）掺杂，载流子浓度 10¹⁷–10¹⁹ cm⁻³ | 2 / 3 / 4 英寸 | 特殊光电器件与科研 |
InP 衬底规格
| 类型 | 掺杂 / 电阻率 | 尺寸 | 典型应用 |
|---|---|---|---|
| 半绝缘 InP（SI-InP） | 铁（Fe）掺杂，电阻率 ≥ 10⁷ Ω·cm | 2 / 3 / 4 英寸 | 高速光通信激光器、相干光模块 |
| N 型掺杂 InP | 硫（S）或锡（Sn）掺杂，载流子浓度 10¹⁷–10¹⁸ cm⁻³ | 2 / 3 / 4 英寸 | DFB/EML 激光器、光电探测器 |
| P 型掺杂 InP | 锌（Zn）掺杂 | 2 / 3 英寸 | 特殊光电器件与科研 |
GaAs / InP 材料特性对比
GaAs 与 InP 同属 III-V 族化合物半导体，但禁带宽度、电子迁移率与晶格匹配体系不同，决定了各自的应用边界：
| 参数 | GaAs | InP | 硅（Si） |
|---|---|---|---|
| 禁带宽度（eV） | 1.424（直接带隙） | 1.344（直接带隙） | 1.12（间接带隙） |
| 电子迁移率（cm²/V·s） | ≈8500 | ≈5400 | ≈1350 |
| 热导率（W/m·K） | ≈55 | ≈68 | ≈150 |
| 半绝缘电阻率 | > 10⁷ Ω·cm | > 10⁷ Ω·cm | — |
| 位错密度 EPD（优质级） | < 5×10² /cm²（UHP） | ≤ 5×10² /cm² | — |
| 典型晶格匹配体系 | AlGaAs / InGaAs | InGaAsP / InGaAs | SiGe |
| 常备尺寸 | 2 / 3 / 4 / 6 英寸 | 2 / 3 / 4 英寸 | 4 – 12 英寸 |
设备与工艺装备
GaAs / InP 衬底从长晶到外延级抛光，主要设备类别与用途如下：
| 设备类别 | 典型配置 | 用途 |
|---|---|---|
| 晶体生长炉 | VGF / LEC / HB 晶体生长炉 | 生长低位错的 GaAs 与 InP 单晶锭 |
| 线切割机 | 多线切割（金刚线） | 将脆性晶锭切割为晶圆，控制厚度与崩边 |
| 研磨 / 抛光机 | 双面研磨 + 化学机械抛光（CMP） | 获得 Epi-Ready 镜面，控制 TTV 与表面粗糙度 |
| 外延设备 | MOCVD / MBE 反应室 | 生长 HBT/pHEMT、VCSEL 与激光器外延结构 |
| 清洗机 | 多槽超声 / 兆声波清洗线 | 去除颗粒与金属污染，保证外延前表面洁净 |
| 检测设备 | EPD 位错、载流子浓度/电阻率与 TTV 量测 | 随片出具晶体质量与电学检测数据 |
实际案例
6 英寸半绝缘 GaAs 供应
某射频器件团队需要 6 英寸半绝缘 GaAs 衬底用于 HBT/pHEMT 外延，要求低位错与稳定电阻率。
结果：以 VGF 法低位错片交付，随片提供 EPD 与电阻率检测数据，支撑客户外延验证。
InP 激光器衬底小批量
某光通信芯片团队研发 DFB/EML 激光器，需要 2–3 英寸 N 型 InP 衬底做外延起点。
结果：按晶格匹配与掺杂要求供应，随片提供载流子浓度与 TTV 数据，小批量快速交付。
MBE 研究用片一片起订
某课题组开展量子阱与二维材料研究，需要偏角符合外延规范的小批量 GaAs 衬底。
结果：按 (100) 偏 <110> 目标偏角供应，一片起订，随片出具 EPD 与厚度数据。
常见问题
GaAs 和 InP 怎么选？
偏角（offcut）怎么选？
化合物衬底运输与保存有什么注意事项？
能否提供外延代工或后续工艺？
VGF、LEC、HB 三种生长方法怎么选？
半绝缘片和掺杂片在器件里的作用有何不同？
常备的厚度和晶向有哪些规格？
外延级片的表面粗糙度是多少？
GaAs 和 InP 都能供到几英寸？
会随片提供哪些检测数据？
需要定制规格或工艺？
告知材料、掺杂类型、尺寸与偏角，工程师 24h 内给出含税报价