近日，中國陜西西安電子科技大學蕪湖研究院，成功試制國產化5G通訊芯片用氮化鎵材料，或許給行業帶來巨大變化。這意味著中國各大芯片企業生產該芯片時，有望用上國產材料。該項目是蕪湖大院大所合作的重點項目，西安電子科技大學蕪湖研究院依托于西電寬帶隙半導體技術國家重點學科實驗室，研發出全國產的基于碳化硅襯底的氮化鎵材料，目前在國際第三代半導體技術領域處于領先水平，將助力5G通信制造領域的國產化進程。

GaN是第三代半導體材料，在光電子、大功率器件和高頻微波器件應用方面有著廣闊的前景。氮化鎵半導體材料具有寬頻隙、電擊穿場強、高熱導率、低介電常數、飄移速度、強抗輻射能力和良好化學穩定性等優越物理化學性質，可望成為繼第一代半導體硅、第二代半導體砷化鎵之后，制備新一代微電子器件和電路的關鍵材料，特別適合于高頻率、大功率、高溫和抗輻照電子器件與電路的研制。

GaN技術領域的發展實現了GaN器件在性能、能效、尺寸、可靠性、成本間的平衡，并達到一個可促進主流商業接納的價格點，推動GaN進入無線基站和射頻能量應用等商用領域。堅固耐用的塑料GaN功率晶體管已經成為一個引人注目、具有成本效益的解決方案。

據大江晚報報道，西安電子科技大學蕪湖研究院技術總監陳興表示，研究院目前已經掌握氮化鎵材料的生產和5G通訊芯片的核心設計與制造能力，下一步將盡快將這項技術商用，力爭早日推向市場。

我國及全球5G網絡正在大規模建設中。大數據傳輸、云計算、AI技術、物聯網，包括下一步的能源傳輸，對網絡傳輸速度及容量提出了越來越高的要求，大功率芯片的市場需求非常大。而硅材料的負載量已到達極限，以硅作為基片的半導體器件性能和能力極限已無可突破的空間。碳化硅是制造高溫、高頻、大功率半導體器件的理想襯底材料，也是發展第三代半導體產業的關鍵基礎材料。它的禁帶寬度是目前主流的硅的3倍，導熱性能更是比藍寶石高10倍以上。在大功率工作狀態下，碳化硅在降低自身功耗的同時，更可提高系統其他部件的功效，節能可高達90%。

氮化鎵，分子式GaN，英文名稱Galliumnitride，是氮和鎵的化合物，是一種直接能隙（directbandgap）的半導體，自1990年起常用在發光二極管中。此化合物結構類似纖鋅礦，硬度很高。氮化鎵的能隙很寬，為3.4電子伏特，可以用在高功率、高速的光電元件中，例如氮化鎵可以用在紫光的激光二極管，可以在不使用非線性半導體泵浦固體激光器（Diode-pumpedsolid-statelaser）的條件下，產生紫光（405nm）激光。

GaN材料的研究與應用是目前全球半導體研究的前沿和熱點，是研制微電子器件、光電子器件的新型半導體材料，并與SIC、金剛石等半導體材料一起，被譽為是繼第一代Ge、Si半導體材料、第二代GaAs、InP化合物半導體材料之后的第三代半導體材料。它具有寬的直接帶隙、強的原子鍵、高的熱導率、化學穩定性好（幾乎不被任何酸腐蝕）等性質和強的抗輻照能力，在光電子、高溫大功率器件和高頻微波器件應用方面有著廣闊的前景。

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