4月9日消息,Intel代工宣布了一項(xiàng)半導(dǎo)體領(lǐng)域的重大突破,成功制造出全球最薄的氮化鎵(GaN)芯片,其基底硅片厚度僅為19μm,約為人類頭發(fā)絲直徑的五分之一。
該成果已在2025年IEEE國際電子器件大會(huì)(IEDM)上正式展示。

該GaN芯片基于300mm硅晶圓制造,是Intel首次在標(biāo)準(zhǔn)硅基制造產(chǎn)線上實(shí)現(xiàn)GaN芯片的量產(chǎn)級(jí)工藝。
更重要的是,研究團(tuán)隊(duì)成功將GaN晶體管與傳統(tǒng)硅基數(shù)字電路集成在同一芯片上,實(shí)現(xiàn)了業(yè)界首個(gè)完全單片集成的片上數(shù)字控制電路。
這意味著電源芯片無需再搭配獨(dú)立的控制芯片,大幅減少了組件間信號(hào)傳輸?shù)哪芰繐p耗。
在性能方面,GaN材料相比傳統(tǒng)硅基CMOS芯片具有明顯優(yōu)勢(shì),擁有更高的功率密度,能夠在更小的空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)更強(qiáng)的性能輸出。
其更寬的帶隙使其在高溫環(huán)境下更加穩(wěn)定,硅基芯片在結(jié)溫超過約150°C時(shí)可靠性會(huì)急劇下降,而GaN能夠承受更高的工作溫度,從而減少散熱系統(tǒng)的體積和成本。
此外,GaN晶體管的高頻性能使其能夠穩(wěn)定工作在200GHz以上頻率,天然適配5G和6G通信系統(tǒng)的射頻前端需求。
Intel表示,該技術(shù)已在嚴(yán)格的可靠性測試中通過了實(shí)際部署所需的標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)證。
在數(shù)據(jù)中心場景中,GaN芯片可實(shí)現(xiàn)更快的開關(guān)速度和更低的能量損耗,使電壓調(diào)節(jié)器變得更小、更高效,并能更靠近處理器部署,減少長距離供電路徑上的電阻損耗。
在無線基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域,GaN的高頻特性使其成為下一代基站射頻前端技術(shù)的理想選擇。
此外,該技術(shù)同樣適用于雷達(dá)系統(tǒng)、衛(wèi)星通信和光子應(yīng)用等需要高速電信號(hào)切換的場景。
而且Intel采用標(biāo)準(zhǔn)300mm硅晶圓進(jìn)行GaN生產(chǎn),與現(xiàn)有硅基制造基礎(chǔ)設(shè)施完全兼容,這意味著無需大規(guī)模新建產(chǎn)線即可實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)過渡。


