2026年6月8日，美国麻省理工学院（MIT）官方发布消息，该校研究团队成功将氮化镓（GaN）晶体管嵌入超薄单晶金刚石层，攻克高功率无线芯片散热瓶颈，研制出性能创纪录的无线功率放大器。相关研究成果已于2026年IEEE国际微波研讨会（IMS）上正式发布，为6G通信、卫星互联网等高功率电子设备提供全新芯片级热管理方案。
当前硅基芯片功率承载能力存在天然局限，难以满足未来高速无线通信对性能与能效的需求。氮化镓作为宽禁带半导体，具备高功率密度与高工作频率优势，是6G通信、高功率雷达及卫星通信的核心候选材料。但氮化镓器件运行时易产生局部热点，严重影响器件可靠性并制约性能释放，传统表面生长金刚石层的方案还存在难以规模化、寄生电容高等问题。
此次MIT团队创新采用异构集成工艺，将微米级氮化镓晶体管（dielet）嵌入单晶金刚石超薄中介层。金刚石凭借已知材料中最高的导热率，可快速扩散热量，使氮化镓与硅基电路温度趋于一致，显著提升三维芯片系统可靠性。该技术彻底摒弃传统表面覆盖方案，有效消除寄生电容，保障器件高频运行速度。
经测试，基于该技术制备的无线功率放大器，性能超越现有文献报道的所有同类器件，创下新的性能纪录。论文第一作者、MIT电气工程与计算机科学系研究生Pradyot Yadav表示，无线设备无法靠单一材料实现全能性能，三维异构集成是必然趋势，而散热与可靠性是规模化落地的核心瓶颈，此次突破有望打通高功率电子设备大规模应用的关键环节。
据介绍，该制造工艺精度要求极高，涉及多材料系统集成，但可满足商业化应用的规模化生产需求。技术可直接适配6G通信FR3频段、卫星互联网设备、高功率雷达及数据中心等场景，同时为下一代高功率射频器件提供可复用的热管理架构。
（集邦化合物半导体整理）
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