11月27日上午，“微波射頻與5G移動(dòng)通信” 分會(huì)如期召開。本屆分會(huì)由蘇州鍇威特半導(dǎo)體股份有限公司、中國(guó)電子科技集團(tuán)第十三研究所、國(guó)家電網(wǎng)全球能源互聯(lián)網(wǎng)研究院有限公司、英諾賽科科技有限公司協(xié)辦。
氮化鎵微波器件具備高頻、高效、大功率等特點(diǎn)，在5G通信中應(yīng)用潛力巨大。這一特定領(lǐng)域的突破標(biāo)志著寬禁帶半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)邁向新的高地。分會(huì)關(guān)注氮化鎵微波器件及其單片集成電路材料外延、建模、設(shè)計(jì)與制造、可靠性技術(shù)及HEMT器件在移動(dòng)通信中的應(yīng)用等各方面，呈現(xiàn)第三代半導(dǎo)體微波器件及其應(yīng)用的最新進(jìn)展。
臺(tái)灣長(zhǎng)庚大學(xué)教授邱顯欽、德國(guó)弗勞恩霍夫應(yīng)用固體物理研究所部門技術(shù)部門經(jīng)理Peter BR?CKNER、中興無(wú)線技術(shù)總工及技術(shù)委員會(huì)專家劉建利、西安電子科技大學(xué)教授劉志宏、北京國(guó)聯(lián)萬(wàn)眾科技有限公司副總經(jīng)理張志國(guó)、南京電子器件研究所高級(jí)工程師張凱、中國(guó)電子科技集團(tuán)第41研究所張光山、河北半導(dǎo)體研究所王毅等來(lái)自中外的強(qiáng)勢(shì)力量聯(lián)袂帶來(lái)精彩報(bào)告。河北半導(dǎo)體研究所副所長(zhǎng)蔡樹軍、蘇州能訊高能半導(dǎo)體有限公司董事長(zhǎng)張乃千共同主持了本次分會(huì)。
傳統(tǒng)的砷化鎵功率放大器的效率并非固定不變，除此之外5G通訊系統(tǒng)在功率放大器的散熱和集成度方面又有很高的要求。會(huì)上，臺(tái)灣長(zhǎng)庚大學(xué)教授邱顯欽帶來(lái)了題為“適用于第五代行動(dòng)通訊六吋氮化鎵微波功放技術(shù)及基站功率電源模塊”的主題報(bào)告。
邱顯欽2009年加入長(zhǎng)庚大學(xué)高速智能通訊研究中心并建立110GHz 高頻量測(cè)與建模能力的毫米波核心實(shí)驗(yàn)室，2013年建立四吋氮化鎵功率組件實(shí)驗(yàn)室開發(fā)氮化鎵功率晶體管與驅(qū)動(dòng)模塊，氮化鎵微波晶體管與模塊。
邱教授介紹了適用于第五代行動(dòng)通訊(5G)之應(yīng)用的六吋氮化鎵微波功率器件(GaN HEMT)外延結(jié)構(gòu)上以及工藝考慮上之相關(guān)開發(fā)成果，第五代行動(dòng)通訊在2020年正式在中國(guó)商轉(zhuǎn)，超過(guò)50個(gè)都市能夠享受到這樣高質(zhì)量的服務(wù)，但是在5G宏基站與小基站的通訊模塊以及關(guān)鍵器件上目前國(guó)內(nèi)自主度仍然不高，為了解決這個(gè)卡脖子的問(wèn)題，目前國(guó)內(nèi)相關(guān)技術(shù)與工業(yè)規(guī)模也仍在建立與摸索當(dāng)中。
報(bào)告中提出，在第五代行動(dòng)通訊手機(jī)上砷化鎵(GaAs)的器件仍然會(huì)是主導(dǎo)路線，不管是傳統(tǒng)的H B T在sub-6頻段或是pHEMT在毫米波功放頻段砷化鎵器件其成熟的工藝與集成度仍是手機(jī)應(yīng)用上主要趨勢(shì)，但是在基站上第三代半導(dǎo)體就有其絕對(duì)的主戰(zhàn)場(chǎng)優(yōu)勢(shì)。
邱教授提出在六吋硅基氮化鎵在結(jié)溫度不超過(guò)125度的情況下能夠穩(wěn)定超過(guò)4W/mm的輸出功率，加上其價(jià)格與普及性的優(yōu)勢(shì)，可以立即在小基站應(yīng)用上站穩(wěn)腳步，并與國(guó)際大廠MACOM與STM有相同技術(shù)路線之看法，但是因?yàn)楣枰r底是損耗基板，所以在外延緩沖層的設(shè)計(jì)上要有特殊的設(shè)計(jì)。目前六吋的GaN on Si RF HEMT如果要在毫米波頻段達(dá)到相當(dāng)好的效能，基板建議使用S O I來(lái)大幅降低傳輸線與器件在襯底的損耗。
邱教授也提出了相當(dāng)多氮化鎵微波功率管信賴性可能發(fā)生問(wèn)題與解決方案，報(bào)告中也提到在經(jīng)過(guò)特殊設(shè)計(jì)硅基氮化鎵外延片上相同的外延結(jié)構(gòu)可以同時(shí)制作出微波組件與電源功率器件，因?yàn)榈谖宕袆?dòng)通訊的基站功耗是第四代行動(dòng)通訊基站的好幾倍，所以如何利用Normally-off GaN HEMT實(shí)現(xiàn)5G基站內(nèi)高效率電源也是一個(gè)重大的課題，才有機(jī)會(huì)達(dá)成以氮化鎵技術(shù)實(shí)現(xiàn)Envelope-Tracking PA的高節(jié)能高效率基站放大器。
（內(nèi)容根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)資料整理，如有出入敬請(qǐng)諒解）
