第三代半導體氮化鎵微波器件具備高頻、高效、大功率等特點，在新一代移動通信中應用潛力巨大。這一特定領域的突破標志著寬禁帶半導體產業邁向新的高地。誰掌握著技術的高地，誰就擁有更多的話語權。

中科院半導體研究所所長助理、研究員張韻在第三代半導體微波射頻技術分會分享了《III族氮化物基射頻HEMT、HBT與濾波器》研究報告。他介紹說，III族氮化物材料具有禁帶寬度大、擊穿電場強、二維電子氣遷移率高、高聲速等優點，是研制高性能高電子遷移率晶體管（HEMT）、異質結雙極晶體管（HBT）和高頻濾波器等射頻器件的理想材料。

氮化鎵太赫茲HEMT研究中，短溝道效應導致的跨導降低，將直接影響器件頻率特性。盡管高鋁組分與超薄勢壘外延結構可以緩解短溝道效應帶來的問題，但同時也引起了歐姆接觸難以制備的問題。選區再生長n+GaN源漏電極，可以為HEMT器件提供一個良好的歐姆接觸特性。本文通過MOCVD再生長，實現了界面電阻僅0.004Ω·mm的選區再生長歐姆電極，并實現了154GHz最大振蕩頻率與64GHz截止頻率。

張韻研究員表示，MOCVD選區外延n-AlGaN發射區并成功制備出AlGaN/GaN HBT器件。發射區面積為20×20μm2的器件Gummel plot測試顯示直流電流增益為100，在國際上報道的選區外延GaN基HBT中處于領先水平。器件開啟電壓小于1V，膝點電壓小于6.5 V，電流密度達到8 kA/cm2，擊穿電壓為97V@1μA，對應擊穿場強約1.9 MV/cm。另外，我們發現，隨著器件面積的減小，電流增益持續增加，這有利于獲得高性能的射頻HBT器件，實現在下一代通信中的應用。并在報告中詳細介紹了射頻器件性能。

他認為，受限于鈮酸鋰聲速較低(3400-4000 m/s)，商用鈮酸鋰基聲表面波（SAW）濾波器工作頻率通常低于3 GHz，難以滿足通訊系統頻率不斷提升的需求，因此基于高聲速AlN薄膜(5600-6000 m/s)的高頻SAW濾波器成為研究熱點。分別在鈮酸鋰襯底和AlN/藍寶石襯底上制備出叉指寬度為2 μm的SAW濾波器，鈮酸鋰SAW濾波器的中心頻率為426.7 MHz，而AlN基SAW 濾波器的中心頻率高達703.3 MHz，為鈮酸鋰器件的1.65倍。制備的AlN基SAW諧振器的品質因數為1347，AlN基SAW 濾波器的插入損耗為8.71 dB。實驗結果表明AlN材料在超高頻濾波器、傳感器方面具有重要的應用前景。