近日，一则关于小米手机射频团队取得重大技术突破的消息引发行业关注。该团队与苏州能讯高能半导体有限公司、香港科技大学联合完成的论文，成功入选全球半导体与电子器件领域顶级会议IEDM 2025，并在“GaN与III-V族材料集成助力下一代射频器件”分会场进行首场报告。这一成果标志着氮化镓（GaN）高电子迁移率晶体管技术首次在移动终端通信领域实现关键性应用，获得国际学术界的高度认可。
IEDM会议自1955年创办以来，已成为半导体与电子器件领域最具权威的技术交流平台，涵盖器件设计、制造工艺、物理机制及建模等核心方向。本届会议上，研究团队率先报道了面向移动终端的高效率低压硅基氮化镓射频功率放大器技术。该成果由小米手机射频团队主导研发，器件组负责人孙跃博士带领团队，通过电路设计与工艺协同创新，成功攻克了传统氮化镓器件与手机低压供电系统不兼容的技术难题。
研究背景显示，当前移动通信正从5G向6G演进，射频前端器件面临能效、带宽与集成度的多重挑战。作为信号发射核心组件，功率放大器的性能直接影响通信系统的覆盖范围与能耗表现。传统砷化镓（GaAs）技术因材料物理特性限制，在功率密度、高温稳定性等指标上已接近理论极限，难以满足6G时代对更高性能的需求。氮化镓材料凭借其高击穿电场与优异热导率，成为突破性能瓶颈的关键方向，但其传统高压应用特性与手机终端的低压供电体系存在根本性矛盾。
针对这一矛盾，研究团队聚焦硅基氮化镓（GaN-on-Si）技术路线，在外延结构与接触工艺上取得两项突破：通过原位衬底预处理与热预算调控的AlN成核层工艺，将射频损耗降低至接近碳化硅基氮化镓器件水平；开发的新型再生长欧姆接触工艺，使接触电阻显著下降，为器件跨导与输出功率提升奠定基础。实验数据显示，该晶体管在10V工作电压下，功率附加效率突破80%，输出功率密度达2.84W/mm，性能指标领先行业。
在器件实现层面，团队针对耗尽型高电子迁移率晶体管的常开特性，设计了专用栅极负压供电架构，通过精准偏置与缓启动电路确保器件稳定性。模组集成方面，采用多芯片协同封装技术，将氮化镓功放芯片与硅基CMOS电源管理芯片实现高密度集成。系统验证表明，该器件在保持线性度的同时，功率附加效率较传统方案显著提升，兼顾了通信系统的功率等级与能效需求。
这项成果的学术价值在于验证了低压硅基氮化镓技术从器件研发到系统应用的可行性，产业意义则体现在为6G终端射频架构演进提供了关键技术支撑。研究团队通过材料创新与电路设计的深度融合，成功将基站级氮化镓技术移植至移动终端场景，为下一代通信设备的小型化、高效化发展开辟了新路径。随着技术持续优化，该成果有望加速推动氮化镓材料在消费电子领域的规模化商用进程。
