瞄準(zhǔn)國家重大需求，高校,、企業(yè)相互協(xié)同，以“內(nèi)生”力量打通科技創(chuàng)新的難點(diǎn),，日前,，由蘇州能訊高能半導(dǎo)體公司、東南大學(xué)等單位共同參與的項(xiàng)目“氮化鎵中高頻芯片設(shè)計(jì)及制備工藝關(guān)鍵技術(shù)研究”,，入選省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目,。
以企業(yè)需求為主導(dǎo)，依托東南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院毫米波國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的技術(shù)支撐,，該項(xiàng)目以突破“毫米波功率放大器”芯片設(shè)計(jì)和工藝為目標(biāo),，提升效率、拓展帶寬,，為推動5G毫米波大規(guī)模商業(yè)化起到關(guān)鍵作用,。
比起4G，5G具有高速率,、大容量等特點(diǎn),，但收發(fā)信號的基站陣列也更密集，確保信號傳輸高效,、低延時,，是5G通信系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。
“這就需要基站的功率放大器具有更高的效率,、更高集成度,。”東南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院教授朱曉維告訴記者,，在3G、4G通信系統(tǒng)中,，由于信號的波長是厘米級,，電路的尺寸較大，功率密度相應(yīng)較低,，電路設(shè)計(jì)和制備工藝容易實(shí)現(xiàn),；然而，在毫米波下的5G世界,，由于信號的波長已經(jīng)縮小至毫米級,，電參數(shù)敏感度和功率密度都大大增加，不僅需要芯片集成度提高一個數(shù)量級以上,，還需要采用第三代半導(dǎo)體氮化鎵工藝及毫米波電路技術(shù),，提高功率放大器芯片的工作效率和工作帶寬，輸出大功率的寬帶毫米波信號。
從厘米級到毫米級,，毫厘之間,，有待實(shí)現(xiàn)的卻是巨大的技術(shù)飛躍，需要在“芯片”上“起舞”,。一方面為適應(yīng)“5G毫米波”發(fā)展,，要求功率放大器具有高效率和高集成度；另一方面,，放眼全球,，毫米波功率放大器芯片化設(shè)計(jì)確實(shí)已在近兩三年內(nèi)成為趨勢，這是個技術(shù)“分水嶺”,，我國科學(xué)家必須眼觀大局不掉隊(duì),。
最先敏銳感知這一技術(shù)趨勢的是企業(yè)端，蘇州能訊高能半導(dǎo)體公司提出技術(shù)合作的需求,，東大“接單”,，依托毫米波國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室專家資源，精準(zhǔn)攻關(guān),、自主開發(fā)0.15um工藝的氮化鎵毫米波功率放大器芯片,。
項(xiàng)目負(fù)責(zé)人之一、東南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院副教授張雷介紹,，這一“功率放大器芯片”有兩大關(guān)鍵指標(biāo)：提升效率,、展寬帶寬，研發(fā)團(tuán)隊(duì)從電路和工藝設(shè)計(jì)兩方面突破,。
在電路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面,，通過研究等效柵寬技術(shù)、三路電路架構(gòu)和等效四分之一波長線,，提升“功率放大器芯片”的效率,、提高集成度、展寬工作帶寬,。然而實(shí)現(xiàn)這一技術(shù)藍(lán)圖并非易事,，0.15um氮化鎵制備工藝要求極高，就如同針尖上“繡花”,，稍有偏差就會影響功率放大器芯片性能指標(biāo),，蘇州能訊高能半導(dǎo)體公司發(fā)揚(yáng)“工匠”精神，正在進(jìn)行0.15um氮化鎵工藝線的開發(fā),，完成后將投入毫米波功率放大器流片,，推動5G毫米波進(jìn)入商業(yè)化階段。
通過采訪,，記者深深感受到打通創(chuàng)新鏈,，還是要堅(jiān)持企業(yè)是主體,，提升企業(yè)創(chuàng)新的能力和意愿，以利于催生新的創(chuàng)新試驗(yàn)場,。此外,，支持國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等重大平臺載體，也將為產(chǎn)學(xué)研深度融合提供有力技術(shù)支撐,，為區(qū)域創(chuàng)新積蓄持續(xù)動力,，兩者協(xié)同，能打出漂亮的“組合拳”,，為新技術(shù)市場化贏得時間,。
近年來毫米波國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室牽頭承擔(dān)完成了國家973項(xiàng)目、國家重大專項(xiàng)課題,、國家自然科學(xué)基金委創(chuàng)新群體科學(xué)研究基金（一期,、二期）、國家863項(xiàng)目等國家重大項(xiàng)目,，曾獲國家自然科學(xué)獎,、國家科技進(jìn)步獎、省部科技進(jìn)步獎等幾十項(xiàng)科研獎勵,。當(dāng)前,，為解決國家重大需求、企業(yè)創(chuàng)新發(fā)展需求,，實(shí)驗(yàn)室正瞄準(zhǔn)5G大規(guī)模陣列,、毫米波多通道電路芯片、汽車?yán)走_(dá)等方向大力攻關(guān),。