3月24日消息,據(jù)報道,九峰山實(shí)驗(yàn)室科研團(tuán)隊近日取得重大突破,成功在全球范圍內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)了8英寸硅基氮極性氮化鎵(N-polar GaNOI)高電子遷移率材料的制備。
這一里程碑式的成果不僅打破了國際技術(shù)壟斷,更為射頻前端等系統(tǒng)級芯片在頻率、效率、集成度等方面的提升提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持,將推動下一代通信、自動駕駛、雷達(dá)探測、微波能量傳輸?shù)惹把丶夹g(shù)的快速發(fā)展。
氮化鎵晶體結(jié)構(gòu)的極性方向?qū)ζ骷阅芎蛻?yīng)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(lǐng)域,氮極性氮化鎵相較于傳統(tǒng)的鎵極性氮化鎵展現(xiàn)出顯著的技術(shù)優(yōu)勢。然而,由于材料生長條件嚴(yán)苛、工藝復(fù)雜等瓶頸,目前全球僅有少數(shù)機(jī)構(gòu)能夠小批量生產(chǎn)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(guī)模應(yīng)用。
九峰山實(shí)驗(yàn)室的突破性成果主要體現(xiàn)在以下幾個方面:首先,通過采用硅基襯底,該技術(shù)兼容8英寸主流半導(dǎo)體產(chǎn)線設(shè)備,并深度集成硅基CMOS工藝,顯著降低了生產(chǎn)成本,同時為大規(guī)模量產(chǎn)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(yōu)異的可靠性;最后,鍵合界面良率超過99%,為大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化奠定了堅實(shí)基礎(chǔ)。
氮極性氮化鎵材料在高頻段(如毫米波頻段)表現(xiàn)出色,特別適用于5G/6G通信、衛(wèi)星通信、雷達(dá)系統(tǒng)等高頻操作領(lǐng)域。隨著這一技術(shù)的成熟和推廣,未來有望在多個高科技領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)廣泛應(yīng)用,推動相關(guān)產(chǎn)業(yè)的升級與革新。