在半导体产业链中，特别是第三代半导体（宽禁带半导体）产业链中，会有衬底及外延层之分，那外延层的存在有何意义？和衬底的区别是什么呢？

  在第三代半导体产业链，晶圆制备过程中存在两个重要环节：①是衬底的制备，②是外延工艺的实施。这两个环节的区别是怎样的，存在的意义又有何不同？

  衬底 —— 由半导体单晶材料精心打造的晶圆片，可以作为基础直接投入晶圆制造的流程来生产半导体器件，或者进一步通过外延工艺来增强性能。

  那么半导体“外延”又是什么呢？简而言之，外延就是在经过精细处理（切割、磨削、抛光等）的单晶衬底之上，再生长一层新的单晶。这层新单晶与衬底可以是同种材料，也可以是不同材料，这样可以根据需要来实现同质或异质外延。

  因为新生长的单晶层会按照衬底的晶相进行扩展，所以被称为外延层。它的厚度一般只有几微米。以硅为例，硅外延生长就是在具有特定晶向的硅单晶衬底上，再生长一层与衬底晶向相同、电阻率和厚度可控的、晶格结构完美的硅单晶层。当外延层生长在衬底上后，整体就称为外延片。

  对于传统的硅半导体产业来说，直接在硅片上制作高频大功率器件会遇到一些技术难题，如集电区的高击穿电压、小串联电阻和小饱和压降的要求难以实现。而外延技术的引入巧妙地解决了这些问题。解决的方法是：在低电阻率的硅衬底上生长一层高电阻率的外延层，然后在高电阻率的外延层上制作器件。这样，高电阻率的外延层为器件提供了高的击穿电压，而低电阻率的衬底则减小了基片的电阻，进而降低了饱和压降，从而实现了高击穿电压与小电阻、小压降之间的平衡。

  就第三代半导体器件而言，这类半导体器件几乎都做在外延层上，碳化硅SIC晶片本身只作为衬底。SiC外延材料的厚度、背景载流子浓度等参数直接决定着SiC器件的各项电学性能。高电压应用的碳化硅器件对于外延材料的厚度、背景载流子浓度等参数提出新的要求。因此，碳化硅外延技术对于碳化硅器件性能的充分发挥具有决定性的作用，几乎所有SiC功率器件的制备均是基于高质量SiC外延片，外延层的制作是宽禁带半导体产业重要的一环。

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