“90后”科研团队勇闯化合物半导体“无人区”,9个月啃下“硬骨头”

日期:2025-07-14 阅读:223
核心提示:近日,在九峰山实验室内,研究中心无线领域首席专家吴畅正带领团队,向化合物半导体技术无人区发起冲锋。吴畅现年42岁,自2021年

近日,在九峰山实验室内,研究中心无线领域首席专家吴畅正带领团队,向化合物半导体技术“无人区”发起冲锋。 

吴畅现年42岁,自2021年9月加入实验室以来,前后花费半年时间,组建起这支20人轻量化研发团队,成员以“90后”为主,囊括武汉大学、华中科技大学及海内外知名高校毕业学子,聚焦微电子、半导体、物理、器件通信等相关领域。


吴畅团队部分成员合影

不久前,团队接连取得两项前沿技术突破:研发全国首个100nm高性能氮化镓流片PDK平台、构建动态远距微波无线传能系统,可在20米范围内实现对无人机的动态无线供能示范验证。“在九峰山实验室,我们可以自主选择科研方向,这也意味着遇到任何困难都需要靠我们自己解决。团队成员都愿意跳出舒适圈,不断突破边界。”吴畅说,支撑他们不断突破的,不仅是前沿视野与科研智慧,更是团结奋进、勇当先锋的精神。 

晨读夜研 “泡面宵夜”成团队靓丽风景线

PDK(Process Design Kit,工艺设计套件)是半导体制造中不可或缺的工具包,为芯片设计者提供工艺参数、器件模型、设计规则等关键信息。此前,这项技术曾长期受制于国外。“我们的研究方向在国内尚属空白,团队要直面国际尖端技术突破、材料生长复杂、工艺难度高等重重难关。”团队骨干郭涛回忆,从器件设计、模型建立到工艺验证,每一步都充满未知。


九峰山实验室首批晶圆

为提升研发效率,团队开辟“晨读夜研”模式:白天泡在实验室中碰撞思想,深夜在会议室内推演公式。每到饭点,团队还会在茶水间形成一道排队打水、泡面宵夜的风景线。凭借“咬定青山不放松”的韧劲,团队仅用时1个月就完成业内通常需要3个月的PDK开发任务。

今年6月,一项成果让整个团队沸腾:客户使用该PDK平台设计芯片首次流片即告成功。回忆测试过程,吴畅仍历历在目。



吴畅团队正在研讨氮化镓PDK平台

“当天临下班前我们才从外地赶到客户现场。首次上电测试没有响应时,大家心都提到了嗓子眼,后面才发现原来是一条线路没有接上。”团队成员分工协作,半小时内修复问题。从傍晚到深夜,当所有芯片信号最终通过验证,测试间内一片欢呼。“以往使用其他平台调试常常需要数10次,九峰山实验室PDK平台让我们实现‘一次即成功’,效率提升数倍!”企业相关负责人说。

目前,已有30余家国内半导体企业通过该平台与九峰山实验室展开合作,推动我国相关领域器件从“进口替代”迈向“技术输出”。 

一心一意“镓”油“GaN”  突破20米无线传能技术

今年年初,一套由九峰山实验室基于自主研发的氮化镓器件构建的动态远距微波无线传能系统引发业界关注,该设备可实现20米范围内对无人机的动态无线供能,其技术突破背后是团队拧成一股绳的合力攻坚。


九峰山实验室微波无线传能系统,在20米范围内实现对无人机的动态无线供能示范验证

“研发初期,大家对微波辐射也担忧不已,怀疑自己是不是在‘微波炉’里工作。”吴畅笑着说。为了实现技术创新与突破,团队无人退缩。没有防护设施,就自己动手:买材料、钉钢板,搭建防辐射墙;没有成熟经验,就摸着石头过河:从点亮5米外的手机开始,一步步测试、迭代。

前后历时9个月,前期系统调试工作终于完成。去年底的某个冬夜,项目迎来验收。团队成员裹着大衣在户外调试,目标设定10米,最终却惊喜地将有效距离推到20米。

“看到无人机不断升空且一直保持能量接收的那一刻,所有人都兴奋得睡不着觉!这是团队一心一意‘镓’油‘GaN’(氮化镓化学式GaN)的成果!”吴畅用“镓族行业”和“一心一意”(氮化镓原子比例1:1)形容团队信念。

九峰山实验室中试平台,技术人员在工作中

眼下,这支年轻的队伍已将目光投向更远方:将无线传能与通信融合,向更高频率、更小型化器件进军,开发智能家居、工业传感器网络等方向产品。“在九峰山实验室,产学研结合深度性很强,科研成果可以快速向实际应用转化。”吴畅说,团队将以自主创新为桨,让九峰山实验室这艘“科创之舟”,向着化合物半导体的浩瀚蓝海破浪前行。 

(来源:中国光谷)

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