项目主要成果包括：

1. 4英寸氮化铝晶体生长设备的研制

针对AlN晶体生长的高温稳定性和尺寸扩展要求，项目开发出一台性能卓越的4英寸氮化铝晶体生长炉，设备可实现最高温度2400℃、温度波动小于1℃、气压波动小于30Pa。该装置从真空系统、加热系统到自动控制等多方面进行了技术升级，并已达到工业化水准。此外，该设备已通过第三方验证，由中国电子科技集团公司第四十六研究所参与验收，其主要技术指标完全符合设计要求，为AlN单晶材料的稳定生产提供了坚实基础。

2. 4英寸氮化铝晶体的成功制备

项目通过设计“籽晶粘贴—扩径生长—缺陷抑制—应力消除”技术路线，突破AlN晶体生长过程中的一系列关键工艺，成功制备出4英寸直径的高质量AlN单晶，为后续应用奠定了基础。制备的AlN衬底在功率电子器件验证中表现出色，特别是应用于高击穿电压（>20 kV）的肖特基二极管和晶体管。此外，通过与北京大学东莞光电研究院、陕西半导体先导技术中心等单位合作，成功在AlN晶体上制备出高性能耐压二极管、晶体管及紫外光电器件，进一步证明了项目所制备的AlN材料在实验器件方面的优越性和实用价值。

3. 设备及材料的技术水平与产能

经第三方测试和技术评估，项目所研制的4英寸PVT AlN晶体生长设备的技术就绪度达7级，AlN单晶生长技术的技术就绪度达6级。项目生产的2英寸AlN单晶衬底年产能已超过100片，展现出AlN单晶材料产业化的可行性和潜力。

4. 知识产权布局

项目在知识产权方面取得显著成果，共申请相关专利19件，其中5件已获授权。这些专利覆盖了AlN晶体生长的关键设备设计和工艺优化，构建了AlN技术领域的知识产权优势，为进一步的市场推广和商业化奠定了重要基础。

存在问题及未来发展

尽管AlN单晶材料的市场需求仍在培育阶段，主要应用集中于科研验证和实验室制备，项目成果的成功验证为AlN衬底材料的推广提供了支持。未来将进一步加强AlN基材料在高功率电子器件、深紫外光电子器件等领域的应用研究，并逐步推动AlN单晶衬底在更广泛的工业化和商业化应用场景中的市场拓展。