3 月 24 日消息，九峰山實驗室官方公眾號于 3 月 22 日發布博文，宣布以氮化鎵材料為核心，國際首創 8 英寸硅基氮極性氮化鎵襯底（N-polar GaNOI）、創新推出全國首個 100nm 高性能氮化鎵流片 PDK 平臺，并實現了動態遠距離無人終端無線能量傳輸完成示范驗證。

項目背景

作為第三代化合物半導體材料的代表，氮化鎵（GaN）憑借其優異的物理特性和廣闊的應用前景，正在全球范圍內掀起一場產業技術革命。

你或許已在消費電子產品里見過它。小巧高效的 GaN 充電器讓手機、筆記本電腦等設備充電速度大幅提升的同時體積變小。這只是它釋放潛力的眾多場景之一。

憑借其高頻率、高功率和高效率的特性，GaN 正在成為眾多行業的“游戲規則改變者”。GaN 器件能在極端環境、在更高的頻率范圍下工作，同時提供更大的輸出功率和更高的能量效率，已成為無線通信、衛星通信、雷達與導航、智慧醫療、物聯網等高端應用發展的核心驅動力，正在達到規模化應用的臨界點。

國際首創 8 英寸硅基氮極性氮化鎵襯底（N-polar GaNOI）

氮化鎵晶體結構的極性方向對器件性能和應用有著重要影響，根據晶體生長的極性方向，主要分為氮極性氮化鎵（N-polar GaN）和鎵極性氮化鎵（Ga-polar GaN）兩種相反的極化類型。已有研究表明，在高頻、高功率器件等領域，氮極性氮化鎵比傳統的鎵極性氮化鎵技術優勢更明顯。

九峰山實驗室 8 英寸硅基氮極性氮化鎵襯底

九峰山實驗室此技術成果，是全球首次在 8 英寸硅襯底上實現氮極性氮化鎵高電子遷移率功能材料（N-polar GaNOI）制備，打破了國際技術壟斷。

(a) 九峰山實驗室 8 英寸 N 極性 GaN 晶圓實物照片,(b) N 極性 GaNOI 截面透射電鏡照片

其主要突破體現在以下三個方面：一是成本控制，采用硅基襯底，兼容 8 英寸主流半導體產線設備，深度集成硅基 CMOS 工藝，使該技術能迅速適配量產工藝；二是材料性能提升，材料性能與可靠性兼具；三是良率提升，鍵合界面良率超 99%。以上突破為該材料大規模產業化奠定了重要基礎。

全國首個 100nm 高性能氮化鎵流片 PDK 平臺

援引博文介紹，PDK（Process Design Kit，工藝設計套件）是半導體制造中不可或缺的工具包。它為芯片設計者提供工藝參數、器件模型、設計規則等關鍵信息，快速實現從電路設計到實際制造的轉化，是連接芯片設計與制造的“橋梁”。

九峰山實驗室發布的這款 PDK 是國內首個 100 nm 硅基氮化鎵商用工藝設計套（PDK），已獲得多項自主知識產權。其核心技術優勢體現在：

跨代際開發

為滿足高通量衛星通信等場景對更高傳輸速率和更大帶寬的需求，跳過 150 nm 以下節點，采用 100 nm 柵長技術，顯著提升器件的截止頻率，使其能夠覆蓋 DC 到 Ka 波段的毫米波頻段應用。

高性能

通過外延和器件結構設計，有效降低電流崩塌，減小接觸電阻，提高器件效率，這一系列技術突破使應用終端在功耗和功率密度方面得到顯著提升。

低成本

硅基氮化鎵技術既結合了氮化鎵材料的高頻、高功率和高效率性能優勢，又兼具硅基價格優勢，未來，該技術可向 8 寸及以上大尺寸拓展，與 CMOS 工藝兼容，實現成本的進一步降低。

20 米遠距無線傳輸能量

九峰山實驗室基于自主研發的氮化鎵（GaN）器件，成功構建起動態遠距微波無線傳能系統，并在 20 米范圍內實現對無人機的動態無線供能示范驗證。

該技術突破了傳統無線充電的距離限制，解決了接收端功率波動與能量轉換效率低的難題，為物流、農業、工業 4.0、智能家居等領域提供了創新性技術儲備，標志著我國在高頻高功率無線傳能領域的探索邁入新階段。

微波無線傳能是一種無線能量傳輸方式，它通過電磁波遠距離傳輸能量，具備構建全域能源網絡的巨大潛力。這項技術在多個領域具有潛在的應用價值，包括但不限于遠程充電、工業 4.0、空間太陽能電站系統、通信、物聯網、應急救災裝備能源保障、醫療等領域。