第三代半導體材料具有更寬的禁帶寬度、更高的擊穿電場、更高的熱導率、更大的電子飽和速度以及更高的抗輻射能力，更適合制作高溫、高頻、抗輻射及大功率器件。氮化鎵微波器件具備高頻、高效、大功率等特點，在新一代移動通信等領域應用潛力巨大。GaN已成為射頻功率應用中LDMOS和GaAs的重要競爭對手，其性能和可靠性不斷提高且成本不斷降低。

近日，第八屆國際第三代半導體論壇（IFWS）&第十九屆中國國際半導體照明論壇（SSLCHINA）于蘇州勝利召開。論壇期間，由英諾賽科、蘇州能訊高能半導體有限公司、廣州南砂晶圓半導體技術有限公司、江蘇省第三代半導體研究院協辦支持的“射頻電子材料與器件“分論壇如期召開。該分會由蘇州能訊高能半導體有限公司董事長張乃千和中國電子科技集團公司第五十八研究所所長蔡樹軍共同主持。

論壇現場

會上，澳大利亞麥考瑞大學教授Sourabh KHANDELWAL，南京國博電子股份有限公司張健，復旦大學教授黃偉，蘇州能訊高能半導體有限公司副總裁裴軼，南京理工大學副教授黃同德，中國電科十三所正高級工程師、河北新華北集成電路有限公司副總經理杜鵬搏，山東大學新一代半導體材料研究院研究員崔鵬，北京昂瑞微電子技術股份有限公司副總經理黃鑫，西安電子科技大學王鵬飛，日本京都大學教授Naoki SHINOHARA等精英專家們帶來精彩報告，分享前沿研究成果。

澳大利亞麥考瑞大學教授Sourabh KHANDELWAL帶來了題為“采用行業標準ASM-HEMT緊湊模型GaN HEMT的可擴展非線性RF建模”的線上主題報告。

5G移動通信用化合物器件涉及GaAs射頻器件、InP射頻器件、GaN射頻器件，要突破國外巨頭產業壟斷，助推我國5G移動通信基站、終端市場規模化應用。南京國博電子股份有限公司張健做了題為“5G移動通信用化合物器件研究”的主題報告，介紹了低壓GaN手機功率放大器芯片，5G毫米波芯片—24-28GHz GaN功率放大器芯片，5G毫米波芯片—26GHz收發前端芯片，GaN收發模組，異構集成，金剛石GaN HEMT近結散熱技術，高耐壓GaAs IPD技術等研究進展，報告指出，公司未來將建成產能2000萬只/年的GaN射頻芯片和模塊電路測試生產線。

通信技術發展始終跟隨著摩爾定律前進的步伐，以保證數據的交換與傳輸。香農定律指引通信技術、微波半導體芯片不斷進步。復旦大學教授黃偉做了題為“寬帶GaN毫米波新器件研究”的主題報告，分享了肖特基毫米波新器件，比如圖形化漏級毫米波器件、寬帶漏級肖特基毫米波器件的研究進展。報告指出，寬帶、線性度、ACPR等參數成為Tradeoff；寬帶微波器件是實現毫米波載波聚合的核心元器件；超寬帶微波器件也是THz倍頻的關鍵技術。

蘇州能訊高能半導體有限公司副總裁裴軼做了題為“氮化鎵推動5G、射頻能源及其他領域的創新”的主題報告。

南京理工大學副教授黃同德做了題為“28GHz GaN基時間調制(TM) 波束成形相控陣系統”的主題報告，分享了相關研究成果，報告指出不同于傳統移相方案，提出引入時間自由度，實現傳統移相無法實現的功能；時間調制移相方案的移相精度明顯優于傳統方案；利用GaN半導體優勢，設計了時間調制GaN波束成形相控陣系統，并實現了波束掃描功能；時間調制引入的邊帶電平可以通過多階梯調制架構解決；GaN射頻前端芯片與GaAs移相多功能芯片的混合集成是優選。

日本京都大學教授Naoki SHINOHARA做了題為“太陽能衛星及相關波束無線電力傳輸技術的最新研發進展”的線上主題報告

傳統C、Ku、Ka衛通頻段資源逐漸趨于飽和，高通量衛星成為未來發展的趨勢，開發高通量衛星用核心芯片迫在眉睫，預計2029年全球低軌衛星入軌數量近60000顆，全球年需求芯片上億只。高通量通信衛星向高頻段發展，建空天地一體化網絡安全保障，助力萬物互聯實現全覆蓋新型應用是大勢所趨。中國電科十三所正高級工程師、河北新華北集成電路有限公司副總經理杜鵬搏帶來了題為“47-52GHz功率放大器芯片套片”的主題報告，介紹了相關研究進展與成果，研究成功研發出兩款Q/V頻段衛通芯片產品，并已應用產生了交際效益。報告指出，公司已經累計開發出衛星通信用毫米波功放芯片10余款，應用于我國衛星通信領域，在衛星通信和民用雷達領域會陸續推出更多更優質的產品。

山東大學新一代半導體材料研究院研究員崔鵬帶來了題為“硅基氮化鎵射頻器件制備與研究”的主題報告，報告指出，相比于GaN-on-SiC，GaN-on-Si射頻器件在低成本、大尺寸、與硅高集成可能性方面仍具有極大優勢。目前硅基GaN射頻器件在頻率特性方面已取得很好的突破，初步證實了其射頻應用的可能性。基于器件工藝開發，我們制備的硅基GaN射頻器件在高fT×LG，高fmax，高JFOM等參數性能方面取得了較好的突破。

5G是下一輪科技革命的制高點，通信產業迭代發展，5G乘風破浪。射頻前端是5G移動通信產業的重要構成，在5G聯網設備大規模增長趨勢下，射頻前端是成長最快、最確定的方向。射頻功放是射頻前端最核心的組成部分，決定了通信質量、信號功率、信號帶寬、網絡連接速度等，GaAs作為最成熟的化合物半導體材料之一，已經是射頻PA重要基石。北京昂瑞微電子技術股份有限公司副總經理黃鑫做了題為“國產突破，中國射頻前端產業引領5G 芯時代”的主題報告，介紹了射頻前端關鍵技術進展，5G射頻前端的挑戰及解決方案，射頻前端對器件的需求，GaAs工藝半導體在射頻前端的應用，SOI CMOS工藝半導體在射頻前端的應用。報告指出，5G射頻前端的趨勢是模組化和高集成度，當前國內廠家在2G/3G/4G市場實現全面突破，基本上達到70%-80%占有率；國內廠家在5G上已實現突破，Phase5N的射頻發射模組，L-PAMiF的收發模組，L-FEM、DivFem等射頻接收模組，還有LNA-Bank和開關及天線調諧，但總體遠遠落后國外廠商；國內以Fabless為主，而國外以IDM為主；國產芯片集中在中低端，同質化嚴重，競爭異常激烈，急需突破L-PAMiD；國產芯片毛利率很低，4G毛利率最低；國內濾波器是短板，尤其是高品質濾波器。

氮化鎵特別適合制作高頻、高效、高溫、高壓、寬帶的大功率微波器件，是雷達探測、衛星通訊以及5G（6G）通訊用的理想射頻功率器件。西安電子科技大學王鵬飛做了題為“高頻、高線性度毫米波GaN器件——閾值耦合結構”的主題報告，毫米波GaN HEMT關鍵技術，高線性度毫米波GaN HEMT等研究進展，報告指出，AlGaN勢壘到強極化InAlN、AlN超薄勢壘，已超過400GHz，30GHz下最大功率密度10W/mm左右。報告同時介紹了西電毫米波GaN HEMT研究概況，以及在頻率、功率、效率、線性提升鏈條的研究成果。（備注：以上信息未經報告人一一確認，如有出入敬請諒解！）