基于硅集成電路的摩爾定律10年前已近乎走到極限，如何持續提升半導體芯片性能，滿足新興需求，成為行業共同面臨的關鍵問題。突破摩爾定律的主流方向包括探索新興半導體材料，或通過三維堆疊改變傳統芯片的二維結構，提升芯片性能。

在這場半導體行業的摩爾定律“極限挑戰”中，一家長三角國家技術創新中心支持的科技創新企業，以第三代半導體材料氮化鎵（GaN）為基石，憑借3DIC異質混合集成技術，探索超越摩爾定律的新路徑，開辟業務增長新賽道。

漢驊半導體有限公司是長三角國家技術創新中心首個以“撥投結合”模式支持的重大項目公司。創始人顧星表示，在寬禁帶半導體領域，中國實現了從追趕到并跑的跨越，與國際領先水平齊頭并進。今年10月，依托自研的“超越摩爾GaN Plus”平臺，漢驊半導體成功實現8英寸硅基GaN MicroLED（微型發光二極管）外延及多層堆疊技術的量產。“產品已經進入快速通道，我們不僅要在技術上開拓，更要在良率、重復性和可靠性上下功夫。”

漢驊半導體有限公司創始人顧星

3DIC集成超越摩爾定律

以氮化鎵、碳化硅等為代表的第三代半導體材料具有禁帶寬度大、擊穿電場高、熱導率高、電子飽和速率高等優點。氮化鎵的禁帶寬度為3.4eV，是硅的3倍多，因此能夠承受更高的電壓，特殊的二維電子結構使其適用于快充等高壓、高頻率場景。在光電領域，通過禁帶調控，氮化鎵的發光可以覆蓋藍色、綠色、紅色可見光光譜。

得益于在功率、光電領域的獨特性能，顧星表示，氮化鎵已成為傳統半導體材料的有益補充，在AI數據中心、微顯示、光通訊、高密度功率器件等領域不斷突破能力邊界。

氮化鎵晶圓通常由襯底和外延層兩部分構成。襯底是器件的支撐材料，外延層是在襯底上通過特定工藝生長的功能層。藍寶石、碳化硅等襯底本身不具備特定電學性能，通過MOCVD（金屬有機化合物化學氣相沉積）設備，在襯底上生長出微米級的氮化鎵外延，才能實現寬禁帶、高熱導率等核心特性，并根據不同器件性能應用于功率電子及MicroLED領域。

在漢驊半導體，技術團隊探索構建大尺寸硅基氮化鎵材料生長平臺，依靠獨有的化合物半導體與硅材料混合集成技術實現芯片3DIC異構混合堆疊。他們將基于氮化鎵光電材料的功能芯片與基于傳統CMOS硅集成電路的驅動芯片異質集成，這種高密度、高精度的集成讓氮化鎵半導體突破當前傳統集成電路的性能水平。

今年10月，漢驊半導體依托自研的“超越摩爾GaN Plus”3DIC平臺，成功實現8英寸硅基GaN MicroLED外延及多層堆疊技術IDM的量產。盡管襯底上的氮化鎵只有幾微米厚，但其中具有上百級的層級，團隊通過改進緩沖層結構設計、精確調控量子阱，并減少晶格適配和熱適配導致的缺陷，提升晶體質量，以此顯著提升8英寸硅基GaN MicroLED外延的發光效率和可靠性。

這些創新不僅讓MicroLED的發光效果更好、更穩定，還大大降低了生產成本，為AR（增強現實）微顯示帶來新發展。平臺的應用并不局限于氮化鎵材料。顧星介紹，所謂堆疊技術，本質是通過電路構建陣列，快速實現驅動與功能整合，因此材料范圍可涵蓋發光材料、測序材料、通訊材料等。平臺實現半導體芯片間原子層級的精準對接，既可以將不同功能模塊與驅動模塊靈活組合，又能憑借極致緊密的連接方式減少損耗，實現芯片的高度集成化與小型化。

“我們也基于CMOS和氮化鎵功率芯片集成陣列型芯片，實現高效率、極致的能源管理，成為AI時代服務器最好的搭檔。最有意義的是很多場景是我們從業人員都想不到的，但永遠會有讓人興奮的點出現。”顧星說，這一創新平臺打開了想象空間，它可以突破傳統器件的性能邊界，超越摩爾定律，尋找新興增長機遇。

把握市場節點迭代升級

一項技術最終要在市面上勝出，都必須經由應用牽引與市場檢驗。對企業而言，無論技術多么領先，如果無法獲得市場認可、實現盈利，便難以持續發展。高科技企業不僅需要一絲不茍地打磨技術與產品，更關鍵的是要把握市場節點，以需求牽引推動產品迭代升級。

“今年以來，我們國內市場非常火爆，目前國內市場的增長速度遠超海外市場，增長主要來自智能眼鏡、電源管理、光通訊應用等。”顧星表示，明年智能眼鏡將在漢驊業務中占據更大比重。

當前，智能眼鏡正打破傳統屏幕邊界。2025年上半年，全球智能眼鏡銷量較去年同期增長超一倍。AR微顯示屏市場正從OLED（有機發光半導體）和LCoS（硅基液晶）技術向具備超高亮度、超長壽命和極快響應速度的MicroLED技術轉型。

顧星介紹，基于氮化鎵的MicroLED集成芯片在像素集成密度、日光干擾、刷新頻率、功耗四大主要性能上均處于領先地位。目前漢驊半導體在8英寸硅基GaN MicroLED中成功實現3.75μm工藝量產，像素密度達1600 PPI（像素密度單位），支持車用級使用需求，鍵合成品率高達95%以上。團隊還在研發2.5μm工藝，預計明年實現小規模量產，未來2.5μm工藝下的像素密度將提升至2560 PPI，滿足高端AR眼鏡對超高清顯示的需求。

“最先導入市場的是單色顯示眼鏡，估計明年具備提詞器、翻譯器的單色顯示眼鏡會進入量產。”顧星表示，在單色顯示的高良率與可控成本基礎上，全彩顯示是單色顯示的進階升級。漢驊半導體將紅、綠、藍三色MicroLED外延晶圓緊密連接，解決了傳統全彩方案像素密度低和封裝復雜的問題，加速全彩MicroLED商業化進程。通過3DIC垂直堆疊，像素密度較現有方案提升300%，顯示精度實現飛躍，光學引擎及配套模組做到極致小巧，有效縮小芯片體積，適配性更強。

“基于氮化鎵材料和3DIC平臺的產品已經進入快速通道。我們不僅要在技術上開拓，更要在良率、重復性和可靠性上下功夫。”顧星坦言，今天的漢驊依然有大量工作需要打磨，唯有如此才能在快車道里為下游企業提供關鍵材料和芯片，和行業共同快速成長。

撥投結合破局初創難題

經過7年技術攻關，如今的漢驊半導體已成功搭建全國首個多維度氮化鎵大型技術平臺，建成全國最大、覆蓋維度最全的氮化鎵材料生產基地，實現氮化鎵外延片材料量產。

目前漢驊外延片年產量30萬片，8英寸3DIC芯片產線月產能2000片。2027年計劃將制造精度從500納米提升到200納米甚至100納米。“現在我們的外延生產、芯片生產全程可以在自己的潔凈空間內完成。”

但任何卓越技術的誕生都絕非坦途，半導體工藝的發展尤其需要依靠行業知識的長期積累，沒有任何捷徑可走。顧星在寬禁帶半導體領域深耕20年，從2017年創業到2022年首款產品量產，漢驊氮化鎵外延落地生根也走過了五年時間。

2015年，彼時尚在海外工作的顧星萌生了回國創業的想法。但半導體創業早期需要大量資金和硬件設備投入，顧星不得不為第一筆資金的來源犯愁。初創團隊的普遍做法是尋求社會資本融資，但投資人通常要求持有相當比例的股權。然而持有股份占比過低、話語權不足，初創企業的未來發展方向將受到極大限制。

當時有投資人對顧星提出的合作條件是，團隊要在天使輪融資中讓渡2/3的股權，這讓他陷入兩難境地。他既需解決資金問題，更想守護初創團隊的話語權。轉機出現在2017年秋，一場海外座談會讓他與江蘇省產業技術研究院(簡稱江蘇產研院)相遇，一次爭分奪秒的“車上路演”，成為項目加速落地的關鍵轉折。

在那場華人科學家座談會上，顧星遇到了江蘇產研院院長劉慶。從劉慶口中他得知了江蘇產研院正在著力推動從科技到產業的轉化。借著送劉慶一行去機場的機會，顧星在車上做起了“項目路演”，介紹氮化鎵材料創業項目的技術特點和應用前景。顧星團隊對于技術的專業執著以及創業的熱情，深深地打動了劉慶，同時也推動江蘇產研院創造性地發明了支持前瞻性引領性技術成果轉化的新機制——撥投結合制。2017年，江蘇產研院與蘇州工業園區共同出資，通過先撥后投、適度收益、適時退出的“撥投結合”模式，支持漢驊半導體落地蘇州。

初創團隊面對的是新興涌現的未來市場，攻克的是可靠性的嚴苛認證，經歷著從技術、市場到客戶信任的漫長周期。“創業之初我們只想著做出價廉物美的產品，但事實上除了等待合適的市場機會，沒有預料到培育生態、建立信任的周期如此漫長。”但顧星認為，正是這段艱難的跋涉，讓團隊等來了市場的成熟，也等來了意料之外的突破——如今他們的產品不僅應用于功率領域，更進入AR微顯示等新興領域，產品性能已達到世界水平，“中國在寬禁帶半導體領域基本可以和國外并駕齊驅。”

“可以說，沒有長三角國創中心就沒有漢驊。而長三角地區的創新生態為創新企業打開了從技術到市場的雙向通道。這里不僅有關鍵原材料和關鍵設備等上下游配套，也輸送了豐富的人才資源。我們無需在其他地方另設分公司，就能通過區域平臺靈活整合各地技術力量，也能為下游企業提供技術咨詢。”

依托上海虹橋樞紐的便利交通，有時顧星和剛下飛機的客戶“約在虹橋見個面、碰個頭”，喝杯咖啡的工夫，生意就談成了。用于AI電源管理的高密度器件已成為漢驊最新的業務發展方向，這一發展契機同樣來自長三角國創中心。在長三角國創中心組織的交流會上，團隊捕捉到AI服務器企業面臨的技術痛點，探索以氮化鎵工藝突破技術瓶頸。“在國創中心構建的體系中，我們獲得了非常多的創新資源。我們很慶幸當初的選擇，才有了我們的今天。”