在人工智能浪潮席卷全球、绿色能源转型加速推进的当下，能源与算力效率已成为决胜未来产业竞争的核心要素。以氮化镓（GaN）为代表的第三代半导体，凭借高频率、高功率、高效率及耐高温高压的独特物理特性，成为提升能源转换效率、提速信息处理的核心材料，已然跃升为全球科技竞争的战略制高点。
国家第三代半导体技术创新中心（苏州）紧扣全球科技前沿与国家重大战略需求，聚焦产业链核心瓶颈，在氮化镓材料及相关器件领域持续攻关，斩获系列重要突破，多项技术指标达到国际先进水平，为我国新一代通信、高端制造、人工智能等领域的产业技术升级与自主可控发展注入强劲动能。
突破一：低缺陷密度GaN HEMT同质外延技术取得重大突破
针对高压大功率器件中界面热阻大、位错漏电等痛点导致的性能远低于理论预期的行业瓶颈，国创中心（苏州）联合苏州纳维等研发单位，针对性开展低缺陷密度GaN HEMT同质外延技术研究，全力突破超大功率微波器件所需高耐压、大电流功率管芯的应用制约。
研发团队从底层材料质量切入，聚焦材料缺陷密度高、载流子散射严重等核心问题，全方位提升半导体异质结材料在击穿场强、迁移率、二维电子气浓度及散热能力等关键维度的性能。通过设备改良、托盘结构优化及外延工艺调控，实现大尺寸同质外延的均匀生长；采用特殊刻蚀工艺，将界面Si杂质峰值浓度降至7.8×10¹⁷ cm⁻³；通过优化异质结组分与厚度，将异质结方阻控制在≤280 Ω/□；同步开发高阻缓冲层技术，结合缓冲层表面态与界面态优化，将缓冲层耐压提升至1.92 MV/cm，大幅提升器件可靠性。
大尺寸GaN HEMT同质外延生长技术
GaN HEMT器件凭借高迁移率与高浓度二维电子气（2DEG）特性，已在微波雷达、5G通信等领域展现出不可替代的技术价值。此次同质GaN HEMT技术的突破，为超高功率密度微波射频器件的研发与产业化奠定关键基础，应用前景广阔。该技术不仅可支撑手机通信等民用消费领域升级，更能精准匹配国家战略与公共安全领域的重大需求，兼具显着的产业价值与战略意义。
突破二：GaN基micro-LED的高速、低功耗光通信技术创下速率新纪录
面向人工智能与大算力芯片对“高速率、低功耗、高可靠性”的迫切需求，国创中心（苏州）聚焦GaN基micro-LED核心调制光源，协同南京大学、复旦大学等高校及科研单位，开展从器件设计到通信系统的全链条技术研发，破解行业核心难题。
面向光通信应用的micro-LED阵列芯片及其外延结构
针对光通信应用中micro-LED效率与带宽难以协同提升的痛点，研发团队创新采用氮化镓单晶衬底，优化设计量子阱结构，成功实现GHz级高带宽与高光效的精准平衡；研发轻原子侧壁钝化技术，显着提升器件光电转换效率与长期可靠性；联合开发光致调制带宽快速测试分析系统，大幅缩短micro-LED芯片的迭代研发周期。基于上述技术创新，该团队实现micro-LED 2.2GHz带宽突破，在自由空间光通信中达成约10Gbps的创纪录传输速率，同时将短距光互连功耗降至行业新低。
此次突破破解了GaN基micro-LED光互连技术的性能瓶颈，为我国人工智能、数据中心等领域重大信息基础设施建设，尤其是大算力芯片间高速互连的紧迫挑战，提供了自主可控的先进技术方案。该技术还可向车载互联、AR/VR显示、智能感知等前沿领域拓展，助力我国新能源汽车、新型显示产业加速领跑。
突破三：突破传统工艺，成功开发二次外延低温高掺杂低欧姆接触生长技术
国创中心（苏州）突破传统金属合金化工艺局限，成功研发二次外延低温高掺杂低欧姆接触生长技术。该技术通过原位低温生长超高浓度掺杂GaN接触层，实现极低接触电阻率、优异载流子迁移性能与出色界面质量的多重突破，无需高温退火即可形成稳定可靠的优质欧姆接触，有效规避器件损伤风险，显着提升工艺稳定性与量产良率，同时大幅降低导通电阻与能量损耗，为氮化镓电子器件拓展新应用场景提供核心支撑。
该技术不仅为高功率密度、高频应用的GaN HEMT器件提供关键工艺保障，更为宽禁带及化合物半导体器件的性能升级与产业化发展开辟全新路径。未来可广泛应用于高频通信、高效功率电子、先进传感器及光电集成等领域，助力新一代信息基础设施、新能源汽车、工业能源管理等产业实现技术迭代。
低温二次外延n++GaN技术
这一系列关键技术突破，为强化我国第三代半导体产业链自主可控能力，推动光电子、功率电子、射频通信等关键产业实现高水平自立自强筑牢坚实基础。面向未来，国家第三代半导体技术创新中心（苏州）将坚守国家战略科技力量定位，持续紧盯世界科技前沿，聚焦未来产业需求，深化开放协同创新，加速科技成果转移转化，打通从基础研究、技术攻关到产业转化的全链条壁垒，全力打造具有国际竞争力的第三代半导体产业高地，为保障国家产业安全、实现高水平科技自立自强提供有力支撑。
备注：根据江苏第三代半导体研究院信息编辑，仅供参考！
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