第三代半导体材料具有更宽的禁带宽度、更高的击穿电场、更高的热导率、更大的电子饱和速度以及更高的抗辐射能力，更适合制作高温、高频、抗辐射及大功率器件。氮化镓微波器件具备高频、高效、大功率等特点，在新一代移动通信等领域应用潜力巨大。GaN已成为射频功率应用中LDMOS和GaAs的重要竞争对手，其性能和可靠性不断提高且成本不断降低。
近日，第八届国际第三代半导体论坛（IFWS）&第十九届中国国际半导体照明论坛（SSLCHINA）于苏州胜利召开。论坛期间，由英诺赛科、苏州能讯高能半导体有限公司、广州南砂晶圆半导体技术有限公司、江苏省第三代半导体研究院协办支持的“射频电子材料与器件“分论坛如期召开。该分会由苏州能讯高能半导体有限公司董事长张乃千和中国电子科技集团公司第五十八研究所所长蔡树军共同主持。
论坛现场
会上，澳大利亚麦考瑞大学教授Sourabh KHANDELWAL，南京国博电子股份有限公司张健，复旦大学教授黄伟，苏州能讯高能半导体有限公司副总裁裴轶，南京理工大学副教授黄同德，中国电科十三所正高级工程师、河北新华北集成电路有限公司副总经理杜鹏搏，山东大学新一代半导体材料研究院研究员崔鹏，北京昂瑞微电子技术股份有限公司副总经理黄鑫，西安电子科技大学王鹏飞，日本京都大学教授Naoki SHINOHARA等精英专家们带来精彩报告，分享前沿研究成果。
澳大利亚麦考瑞大学教授Sourabh KHANDELWAL带来了题为“采用行业标准ASM-HEMT紧凑模型GaN HEMT的可扩展非线性RF建模”的线上主题报告。
5G移动通信用化合物器件涉及GaAs射频器件、InP射频器件、GaN射频器件，要突破国外巨头产业垄断，助推我国5G移动通信基站、终端市场规模化应用。南京国博电子股份有限公司张健做了题为“5G移动通信用化合物器件研究”的主题报告，介绍了低压GaN手机功率放大器芯片，5G毫米波芯片—24-28GHz GaN功率放大器芯片，5G毫米波芯片—26GHz收发前端芯片，GaN收发模组，异构集成，金刚石GaN HEMT近结散热技术，高耐压GaAs IPD技术等研究进展，报告指出，公司未来将建成产能2000万只/年的GaN射频芯片和模块电路测试生产线。
通信技术发展始终跟随着摩尔定律前进的步伐，以保证数据的交换与传输。香农定律指引通信技术、微波半导体芯片不断进步。复旦大学教授黄伟做了题为“宽带GaN毫米波新器件研究”的主题报告，分享了肖特基毫米波新器件，比如图形化漏级毫米波器件、宽带漏级肖特基毫米波器件的研究进展。报告指出，宽带、线性度、ACPR等参数成为Tradeoff；宽带微波器件是实现毫米波载波聚合的核心元器件；超宽带微波器件也是THz倍频的关键技术。
苏州能讯高能半导体有限公司副总裁裴轶做了题为“氮化镓推动5G、射频能源及其他领域的创新”的主题报告。
南京理工大学副教授黄同德做了题为“28GHz GaN基时间调制(TM) 波束成形相控阵系统”的主题报告，分享了相关研究成果，报告指出不同于传统移相方案，提出引入时间自由度，实现传统移相无法实现的功能；时间调制移相方案的移相精度明显优于传统方案；利用GaN半导体优势，设计了时间调制GaN波束成形相控阵系统，并实现了波束扫描功能；时间调制引入的边带电平可以通过多阶梯调制架构解决；GaN射频前端芯片与GaAs移相多功能芯片的混合集成是优选。
日本京都大学教授Naoki SHINOHARA做了题为“太阳能卫星及相关波束无线电力传输技术的最新研发进展”的线上主题报告
传统C、Ku、Ka卫通频段资源逐渐趋于饱和，高通量卫星成为未来发展的趋势，开发高通量卫星用核心芯片迫在眉睫，预计2029年全球低轨卫星入轨数量近60000颗，全球年需求芯片上亿只。高通量通信卫星向高频段发展，建空天地一体化网络安全保障，助力万物互联实现全覆盖新型应用是大势所趋。中国电科十三所正高级工程师、河北新华北集成电路有限公司副总经理杜鹏搏带来了题为“47-52GHz功率放大器芯片套片”的主题报告，介绍了相关研究进展与成果，研究成功研发出两款Q/V频段卫通芯片产品，并已应用产生了交际效益。报告指出，公司已经累计开发出卫星通信用毫米波功放芯片10余款，应用于我国卫星通信领域，在卫星通信和民用雷达领域会陆续推出更多更优质的产品。
山东大学新一代半导体材料研究院研究员崔鹏带来了题为“硅基氮化镓射频器件制备与研究”的主题报告，报告指出，相比于GaN-on-SiC，GaN-on-Si射频器件在低成本、大尺寸、与硅高集成可能性方面仍具有极大优势。目前硅基GaN射频器件在频率特性方面已取得很好的突破，初步证实了其射频应用的可能性。基于器件工艺开发，我们制备的硅基GaN射频器件在高fT×LG，高fmax，高JFOM等参数性能方面取得了较好的突破。
5G是下一轮科技革命的制高点，通信产业迭代发展，5G乘风破浪。射频前端是5G移动通信产业的重要构成，在5G联网设备大规模增长趋势下，射频前端是成长最快、最确定的方向。射频功放是射频前端最核心的组成部分，决定了通信质量、信号功率、信号带宽、网络连接速度等，GaAs作为最成熟的化合物半导体材料之一，已经是射频PA重要基石。北京昂瑞微电子技术股份有限公司副总经理黄鑫做了题为“国产突破，中国射频前端产业引领5G 芯时代”的主题报告，介绍了射频前端关键技术进展，5G射频前端的挑战及解决方案，射频前端对器件的需求，GaAs工艺半导体在射频前端的应用，SOI CMOS工艺半导体在射频前端的应用。报告指出，5G射频前端的趋势是模组化和高集成度，当前国内厂家在2G/3G/4G市场实现全面突破，基本上达到70%-80%占有率；国内厂家在5G上已实现突破，Phase5N的射频发射模组，L-PAMiF的收发模组，L-FEM、DivFem等射频接收模组，还有LNA-Bank和开关及天线调谐，但总体远远落后国外厂商；国内以Fabless为主，而国外以IDM为主；国产芯片集中在中低端，同质化严重，竞争异常激烈，急需突破L-PAMiD；国产芯片毛利率很低，4G毛利率最低；国内滤波器是短板，尤其是高品质滤波器。
氮化镓特别适合制作高频、高效、高温、高压、宽带的大功率微波器件，是雷达探测、卫星通讯以及5G（6G）通讯用的理想射频功率器件。西安电子科技大学王鹏飞做了题为“高频、高线性度毫米波GaN器件——阈值耦合结构”的主题报告，毫米波GaN HEMT关键技术，高线性度毫米波GaN HEMT等研究进展，报告指出，AlGaN势垒到强极化InAlN、AlN超薄势垒，已超过400GHz，30GHz下最大功率密度10W/mm左右。报告同时介绍了西电毫米波GaN HEMT研究概况，以及在频率、功率、效率、线性提升链条的研究成果。（备注：以上信息未经报告人一一确认，如有出入敬请谅解！）
