近日，中國(guó)電科第五十五研究所重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室張凱博士發(fā)表在國(guó)際半導(dǎo)體器件權(quán)威期刊《IEEE Electron DeviceLetters》上的論文“High-Linearity AlGaN/GaN FinFETs for Microwave Power Applications”（三維鰭式GaN高線性微波功率器件）被國(guó)際半導(dǎo)體行業(yè)著名雜志《Semiconductor Today》進(jìn)行專欄報(bào)道，受到國(guó)內(nèi)外業(yè)界關(guān)注。

圖1、《Semiconductor Today》雜志報(bào)道截圖

SemiconductorToday是總部位于英國(guó)具有獨(dú)立性和非盈利性的國(guó)際半導(dǎo)體行業(yè)著名雜志和網(wǎng)站，專注于報(bào)道化合物半導(dǎo)體和先進(jìn)硅半導(dǎo)體的重要研究進(jìn)展和最新行業(yè)動(dòng)態(tài)，具有很強(qiáng)的行業(yè)影響力。

張凱博士的論文聚焦重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室近期在GaN高線性技術(shù)方面獲得的多個(gè)重要突破，創(chuàng)新提出三維GaN FinFET微波功率器件，克服了GaN平面器件瓶頸，極大改善了跨導(dǎo)平整度，大幅提升GaN器件線性度，同時(shí)維持高的輸出功率和效率，為下一代移動(dòng)通信高性能元器件奠定基礎(chǔ)。本成果也是首次展示GaN三維器件相對(duì)于二維器件在微波功率應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)與潛力，有力推動(dòng)了GaN三維器件的實(shí)用化進(jìn)程。該成果研制過(guò)程中得到國(guó)家自然科學(xué)基金、預(yù)研基金等課題的支持。

圖2、NEDI提出的高線性GaN FinFET器件以及跨導(dǎo)特性

影響相控陣?yán)走_(dá)的除了雷達(dá)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之外，作為最前端負(fù)責(zé)無(wú)線電收發(fā)的T/R組件性能對(duì)雷達(dá)整體性能的影響也是非常大的。目前國(guó)際主流的T/R組件類型有砷化鎵和氮化鎵兩種，其中氮化鎵是近幾年才出現(xiàn)的新興事物，不光應(yīng)用于雷達(dá)射頻等設(shè)備，無(wú)線電通信也非常需要高性能的氮化鎵半導(dǎo)體組件。

在當(dāng)前半導(dǎo)體行業(yè)開(kāi)始推進(jìn)各種三維結(jié)構(gòu)芯片的潮流下，引入三維結(jié)構(gòu)，將GaN二維器件改進(jìn)成三維結(jié)構(gòu)，可以說(shuō)是一大創(chuàng)新。簡(jiǎn)單的說(shuō)，一樣的功耗，體積的T/R組件，將能提供出更精確的雷達(dá)波形和更高的射頻功率，在不增加外部能耗需求的情況下，進(jìn)一步提高雷達(dá)基本性能。