
IT之家 12 月 14 日音书,小米创办东说念主、董事长兼 CEO 雷军当天转发了一则音书:小米手机射频团队论文见效入选大众半导体与电子器件边界顶会 IEDM 2025。小米时期官方示意,这次入选标记着氮化镓高电子迁徙率晶体管时期在搬动末端通讯边界已矣历史性冲破,并赢得海外顶尖学术平台的高度招供。

IT之家注:IEDM 是大众半导体与电子器件边界最具巨擘和影响力的顶级会议之一,会议始于 1955 年,距今已有七十余年历史,是讲解半导体和电子器件时期、瞎想、制造、物理和建模等边界的关节时期冲破的天下顶级论坛。
据先容,在本届 IEDM 上,小米集团手机部与苏州能讯高能半导体有限公司、香港科技大学协作的论文见效入选,最初报说念了应用于搬动末端的高效力低压硅基氮化镓射频功率放大器,并在 GaN and III-V Integration for Next-Generation RF Devices 分会场首个亮相。论文简介如下:
入选论文题目:《First Integration of GaN Low-Voltage PA MMIC into Mobile Handsets with Superior Efficiency Over 50%》论文作家:张昊宸 *,孙跃 *(小米),钱洪途 *,刘嘉男(小米),范鲜嫩,韩啸,张永胜,张晖,张新川,邱俊卓,裴轶,刘水(小米),孙海定,陈敬(香港科技大学),张乃千
* 示意共同第一作家。该职责由小米手机射频团队主导完成,器件组孙跃博士为神志谨慎东说念主。
论文细目:https://iedm25.mapyourshow.com/8_0/sessions/ session-details.cfm?scheduleid=273
商讨布景在现时搬动通讯时期从 5G/5G-Advanced 向 6G 演进的关节阶段,手机射频前端器件正不时面对超高效力、超宽带、超薄化与袖珍化的多重时期挑战。
看成射频辐射链路的中枢组件,功率放大器谨慎将幽微的射频信号灵验放大并辐射传输至基站,其性能径直决定了末端通讯系统的能效、频谱专揽率与信号覆盖才调。现在主流手机功率放大器鄙俚接受砷化镓(GaAs)半导体工艺,该时期已商用二十余年,在往日数代通讯系统中发达了关节作用。
测度词,跟着 6G 时期愿景慢慢明晰,通讯系统对频段、带宽与能效的条款抑止培植,GaAs 材料在电子迁徙率、热导率和击穿电场等方面的物理收尾日益突显,导致其在功率附加效力、功率密度和高温职责牢固性等关节盘算上渐渐靠拢表面极限。因此,传统 GaAs 基功率放大器已难以称心将来通讯对更高功率输出、更拙劣耗与更紧凑封装尺寸的空洞需求。
在此布景下,以氮化镓(GaN)为代表的宽禁带半导体材料,凭借其高临界击穿电场与优异的热导性能,被视为冲破现时射频功放性能瓶颈的迫切时期标的之一。测度词,传统 GaN 器件主要面向通讯基站瞎想,常常需在 28V/48V 的高压下职责,无法与手机末端现存的低压供电系统相兼容,这成为其在搬动开拓中范围化应用的关节膺惩。
为攻克这一贫窭,商讨团队聚焦于硅基氮化镓(GaN-on-Si)时期路子,通过电路瞎想与半导体工艺的协同革新,见效开拓露面向手机低压应用场景的射频氮化镓高迁徙率电子晶体管(GaN HEMT)时期,并最初在手机平台上完成了系统级性能考证,为 6G 期间末端射频架构的演进奠定了关节时期基础。
商讨本领和践诺在外延结构方面,本商讨要点围绕缩短射频损耗与优化欧姆战斗两大关节问题张开时期攻关。
一方面,通过扩充原位衬底名义预处理,并聚合热预算精准调控的 AlN 成核层工艺,权臣扼制了 Si 基 GaN 外延中的界面反映与晶体劣势,灵验缩短了射频信号传输历程中的衬底耦合损耗与缓冲层裸露,使其射频性能靠拢现时先进的 SiC 基 GaN 器件水平。
另一方面,通过开拓高质地再助长欧姆战斗新工艺,在缩短界面势垒与培植载流子注入效力方面取得冲破,已矣了极低的战斗电阻与均匀一致的方块电阻,为培植器件跨导、输出功率及高温牢固性奠定了工艺基础。

收货于外延瞎想优化与工艺革新,该晶体管不详在 10V 职责电压下,已矣了功率附加效力冲破 80%、输出功率密度达 2.84 W/mm 的特等性能。

聚捏机末端居品的器件需求界说,咱们进一步制定了器件的具体已矣有盘算。该有盘算针对铺张型高电子迁徙率晶体管(D-Mode HEMT)的常开特质,瞎想了专用的栅极负压供电架构,通过精准的负压偏置与缓运转电路,确保器件在开关历程中保持牢固可靠,灵验遮蔽误开启与击穿风险。
在模组集成层面,通过多芯片协同瞎想与封装时期,已矣了 GaN HEMT 工艺的功放芯片与 Si CMOS 工艺的电源料理芯片在模组内进行高密度封装集成。最终,该器件在手机射频前端系统中完成了关节性能盘算的全面考证,为低压氮化镓时期鄙人一代搬动通讯末端中的应用提供迫切参考。

相较于传统的 GaAs 基功率放大器,在保持至极线度性的同期,商讨团队开拓的低压氮化镓功放展现出权臣的性能上风。最终,该器件已矣了比上一代更高的功率附加效力(PAE),并同期兼顾通讯系统的线性度和功率品级条款,在系统级盘算上达成迫切冲破。

这一遣散的已矣,标记着低压硅基氮化镓射频时期从器件研发见效跳跃至系统级应用。这不仅从学术层面考证了该时期的可行性,更在产业层面彰显了其在新一代高效搬动通讯末端中的强劲后劲。咱们将不时深入与产业链的协同革新,激动该时期向更复杂的通讯场景拓展,加快其在搬动末端边界的范围化商用程度。
将来,小米愈加坚韧走科技革新的说念路,激动更多前沿时期从践诺室走向范围化落地开yun体育网,抑止探索并已矣更强劲、更可靠、更极致的将来通讯体验。
