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新的基于 GaN 的架構將使海量數(shù)據(jù)的通信和傳輸變得更加容易。

布里斯托大學領導的研究可以通過使基于 GaN 的射頻功率放大器更快、更強大、更可靠來增強 6G 傳輸。

該項突破發(fā)表在《自然電子學》雜志上，利用多通道 GaN 晶體管中的鎖存效應來提高射頻設備的性能。

據(jù)該研究的共同主要作者、布里斯托大學物理學教授馬丁·庫巴爾 (Martin Kuball) 稱，新的基于 GaN 的架構將使海量數(shù)據(jù)的通信和傳輸變得更加容易，從而推動遠程診斷和手術、高級駕駛輔助系統(tǒng)、虛擬教室等領域的 6G 發(fā)展。

在鎖存條件下，漏極電流以小于每十倍頻程 60 mV 的斜率從關斷狀態(tài)值急劇過渡到高導通狀態(tài)值。鎖存條件是可逆的且不會降低性能，研究人員已證明它可以改善晶體管的跨導特性，從而提高射頻功率放大器的線性度和功率。這些器件具有并行通道，并使用亞 100 納米側鰭來控制流經器件的電流。

布里斯托大學榮譽研究員、論文共同第一作者阿基爾·沙吉（Akhil Shaji）解釋說：“我們與合作伙伴合作，試行了一項名為超晶格城堡場效應晶體管（SLCFET）的器件技術。該技術中，超過1000個寬度小于100納米的鰭片用于驅動電流。盡管SLCFET在W波段頻率范圍（相當于75千兆赫至110千兆赫）內展現(xiàn)出了最高的性能，但其背后的物理原理尚不清楚。”

“我們認識到這是 GaN 中的鎖存效應，它使得高射頻性能成為可能。”

研究人員隨后需要同時使用超精密電測量和光學顯微鏡來精確定位這種效應發(fā)生的位置，以便進一步研究和理解。在分析了1000多個魚鰭后，研究人員發(fā)現(xiàn)這種效應發(fā)生在最寬的魚鰭上。

Kuball 補充道：“我們還使用模擬器開發(fā)了一個 3D 模型，以進一步驗證我們的觀察結果。下一個挑戰(zhàn)是研究閂鎖效應在實際應用中的可靠性。對該器件進行了長期嚴格的測試，結果表明閂鎖效應不會對器件的可靠性或性能造成不利影響。”

研究人員發(fā)現(xiàn)，推動這種可靠性的關鍵因素是每個鰭片周圍都有一層薄薄的介電涂層。但主要的結論很明確——閂鎖效應可以用于無數(shù)的實際應用，并可能在未來以多種不同的方式改變人們的生活。

下一步工作包括進一步提高設備的功率密度，從而提供更高性能，服務更廣泛的用戶。行業(yè)合作伙伴也將把這些下一代設備推向商業(yè)市場。

上圖是具有多個（1,000 個）鰭片的 SLCFET 部分示意圖，以及具有多個導電通道的單個鰭片的橫截面。

在5G逐漸普及、5.5G正加速商用的當下，6G逐漸成為人們關注的焦點。

6G，即第六代移動通信系統(tǒng)，是5G技術的自然延伸與升級。這里的“G”代表Generation（代）。移動通信技術從最初的模擬移動通訊（第一代）演進至數(shù)字移動通訊（第二代），并持續(xù)發(fā)展到現(xiàn)今普遍應用的4G與逐步普及的5G時代。

6G技術將主要依托太赫茲頻段構建太空衛(wèi)星網絡，旨在實現(xiàn)超越5G的傳輸速度、更低延遲和更廣泛的連接覆蓋。此外，6G將深度融合太赫茲等高頻資源與人工智能技術，實現(xiàn)全頻譜無線通信，進而達成空、天、地、海的無縫連接。

當前，全球6G技術研發(fā)已進入關鍵窗口期，作為新一輪科技革命與產業(yè)變革的核心驅動力，6G不僅承載著通信網絡的代際躍遷，更將重塑未來社會的智能化圖景。

“6G在2025年迎來了里程碑時刻，今年既是6G全球統(tǒng)一標準制定的起始年，也是6G與AI融合發(fā)展的關鍵之年。統(tǒng)一的全球6G標準將打破隔閡和邊界，更加高效公平地為我們帶來一個智能便捷和智聯(lián)萬物的新時代。”科技部五司副司長邱鋼在會上呼吁，各國政府、科研機構、企業(yè)界及標準組織應合力推動形成6G國際統(tǒng)一標準，共建開放包容、合作共贏的全球6G生態(tài)圈。

根據(jù)全球移動通信標準組織3GPP的計劃，今年6月將正式啟動6G技術標準研究，2025~2027年完成技術研究階段，2029年3月份完成第一個版本的技術規(guī)范。業(yè)界普遍預計，6G技術將在2030年開始商用。

工業(yè)和信息化部也在4月9日發(fā)布了《關于印發(fā)2025年工業(yè)和信息化標準工作要點的通知》，明確要加強新興產業(yè)標準建設。包括加快構建新型信息基礎設施標準體系，推進5G—A、低空信息基礎設施、6G、量子保密通信等標準研究。

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