半导体制造行业，所涉及的领域非常之广（毕竟号称人类当前历史上最伟大的科技成果），有很多比较容易混淆的概念。

什么是衬底？

衬底是晶圆（把晶圆切开，就可以得到一个个的die，再封装好就成为传说中的芯片啦）最底下（其实芯片的最底部一般还会镀上一层背金，用做“地”连通，但是是在后道工序中制作的），承载整个支撑作用的底座（芯片里的摩天大楼就是建立在衬底之上的）。
 
一种复合结构SiC衬底
衬底的常用材料包括：单晶硅（Si）、砷化镓（GaAs）、氮化镓（GaN）、磷化铟（InP）、碳化硅（SiC）、金刚石（C）等。
如果把集成电路比喻成盖房子，那么衬底就是地基。由于要起到支撑作用。这些材料在晶体结构上，需要具有高度的一致性（，比如高纯度的单晶硅。只有地基稳固了，才能保证上面盖好房子）。
其实，衬底就已经可以直接进入晶圆制造环节，生产芯片啦，但是对于某些特定需求，也可以通过生长外延制成外延片，再进入制造环节。

外延

外延是指通过外延生长技术（如气相外延MOCVD、液相外延等）在衬底上生长出来的薄膜。这个薄膜可以与衬底用相同的材料（同质外延），但可以用与衬底不同的材料（异质外延）。例如，可以在硅衬底上生长GaN薄膜，也可以在GaAs衬底上生长GaN薄膜。
 
借助石墨烯实现Si(100)衬底上单晶GaN薄膜的外延生长
生长了外延层的衬底被称为外延片（外延片=外延层+衬底）
外延片是很有价值的。比如，它通过在便宜的硅片上生长一层薄薄的GaN外延，这样用成熟（便宜）的第一代半导体材料做衬底，来(部分)实现第三代半导体（非常贵）宽禁带的特性，可谓是相当划算。但是像这种异质外延的结构，也存在很多问题，比如晶格失配（可以理解为把脚手架搭在塑料地基上）、温度系数不一致（热胀冷缩，温度变化时，不同材质肯定存在问题）、热传导不良（Si的导热性很差的）等等。

小知识

我们通常所说的第一、二、三、四代半导体，就是根据衬底或外延的材质来划分的。
就是说，只要你用到了新一代的材料，不管是衬底还是外延，就都可以自称是新一代的半导体。比如说，你用单晶硅做衬底，然后在上面生长GaN外延，因为用到的材料里有GaN，所以硅基GaN也算是第三代半导体。
 
 
值得注意的是，所谓的第一、二、三、四代，仅仅是指材料的演进批次，并不代表技术的绝对先进程度。不同场景、不同功能的集成电路，对于半导体材料特性的需求差异就决定了每种半导体材料都有自己的适用场景。
· 虽然Si是第一代半导体材料，但是最先进的逻辑芯片（CPU）肯定是只能用单晶Si的衬底来做的，不为别的，就是因为高纯（低功耗、易掺杂、工艺制程高），99.999999999%（至少11个九……）。
· 手机里面的射频通信芯片，比如功放，用的就是GaAs，不仅仅是便宜，更是因为电压合适（VCC大概4.8V）、线性好（Vknee>10）。
· 而功率半导体，比如汽车电源芯片，就要用到GaN甚至SiC，就是因为它的禁带宽度比较大（说白了，就是耐高压，导热好）。