全球首次!九峰山實驗室實現氮化鎵材料製備領域新突破
更新于:2025-03-26 05:17:45

3月24日消息,九峰山實驗室科研團隊近日取得重大突破,成功在全球範圍內首次實現了8英寸矽基氮極性氮化鎵(N-polar GaNOI)高電子遷移率材料的製備。

這一里程碑式的成果不僅打破了國際技術壟斷,更為射頻前端等系統級晶元在頻率、效率、集成度等方面的提升提供了強有力的技術支援,將推動下一代通信、自動駕駛、雷達探測、微波能量傳輸等前沿技術的快速發展。

氮化鎵晶體結構的極性方向對器件性能和應用具有決定性影響,主要分為氮極性氮化鎵和鎵極性氮化鎵兩種極化類型。

研究表明,在高頻、高功率器件領域,氮極性氮化鎵相較於傳統的鎵極性氮化鎵展現出顯著的技術優勢。然而,由於材料生長條件嚴苛、工藝複雜等瓶頸,目前全球僅有少數機構能夠小批量生產2-4英寸氮極性氮化鎵高電子遷移率襯底材料,且成本高昂,限制了其大規模應用。

九峰山實驗室的突破性成果主要體現在以下幾個方面:

首先,通過採用矽基襯底,該技術相容8英寸主流半導體產線設備,並深度集成矽基CMOS工藝,顯著降低了生產成本,同時為大規模量產提供了便利條件;

其次,材料性能得到顯著提升,兼具高電子遷移率和優異的可靠性;

最後,鍵合介面良率超過99%,為大規模產業化奠定了堅實基礎。

氮極性氮化鎵材料在高頻段(如毫米波頻段)表現出色,特別適用於5G/6G通信、衛星通信、雷達系統等高頻操作領域。隨著這一技術的成熟和推廣,未來有望在多個高科技領域實現廣泛應用,推動相關產業的升級與革新。