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氮化鎵（GaN）僅是次于硅的全球第二大常用半導(dǎo)體材料，其獨(dú)特特性使其特別適用于照明、雷達(dá)系統(tǒng)和功率電子等領(lǐng)域，但其高昂成本和復(fù)雜集成工藝限制了廣泛應(yīng)用。為解決這一問題，美國麻省理工學(xué)院（MIT）聯(lián)合多家機(jī)構(gòu)開發(fā)了一種創(chuàng)新制造技術(shù)，可將氮化鎵晶體管高效集成到標(biāo)準(zhǔn)硅基芯片上，兼具低成本、高性能和兼容現(xiàn)有工藝三大優(yōu)勢。 該技術(shù)的核心是通過精密激光切割將氮化鎵晶圓上的微型晶體管（尺寸僅240×410微米）分離，并利用低溫銅鍵合工藝將其精準(zhǔn)集成到硅芯片上。相比傳統(tǒng)金鍵合方案，銅鍵合溫度低于400℃，成本更低，且無需特殊設(shè)備。分布式布局還能優(yōu)化散熱，降低系統(tǒng)整體溫度。 研究團(tuán)隊(duì)基于該技術(shù)成功研制出高性能功率放大器，其信號強(qiáng)度和能效顯著優(yōu)于傳統(tǒng)硅基器件。未來應(yīng)用至智能手機(jī)后，可帶來更快的網(wǎng)絡(luò)連接、更長的續(xù)航及更清晰的通信質(zhì)量。此外，該技術(shù)兼容現(xiàn)有半導(dǎo)體產(chǎn)線，不僅適用于消費(fèi)電子升級，還可為量子計(jì)算等前沿領(lǐng)域提供硬件支持。氮化鎵在極低溫環(huán)境下的性能優(yōu)于硅材料。 通過融合硅基芯片的成熟工藝與氮化鎵的卓越性能，該技術(shù)有望加速5G通信、數(shù)據(jù)中心及量子技術(shù)的發(fā)展，重塑電子行業(yè)格局。 《賽特科技日報(bào)》網(wǎng)站（https://scitechdaily.com） |
