Research Progress on Composite Substrates for Wide-Bandgap Semiconductors

随着宽禁带半导体器件向高功率密度、高频、高压、高温及高可靠性方向持续发展，传统单一材料衬底在导热性、导电性、制造成本及大尺寸制备等方面难以同时满足新一代器件应用需求，复合衬底由此成为提升器件性能的重要解决方案.复合衬底通过薄膜转移、异质集成与界面重构等手段，将高质量功能层与具备特定支撑功能的衬底材料进行复合，从而实现热学性能、电学性能以及工艺兼容的协同优化.本文围绕复合衬底这一主题，系统综述了其主要制备技术路线与关键技术难点，重点分析了高质量功能薄膜剥离、表面活化键合以及转移后表面高精度平坦化等核心环节.在此基础上，分别总结了SiC/SiC复合衬底、AlN陶瓷复合衬底及SiC/Diamond复合衬底的典型结构、关键制备方法、界面特性及器件应用研究进展.最后，本文对复合衬底在大尺寸均匀制备、界面调控、长期可靠性等面临的挑战进行了总结，并对其未来发展方向进行了展望.