突破性進展！比利時研究團隊打造全球最佳6G射頻電晶體

比利時微電子研究中心(imec)最新研發的氮化鎵(GaN)MOSHEMT電晶體創下業界新紀錄，這項突破將為6G行動通訊帶來革命性變革。這款採用矽基板的增強型(E-mode)元件，在低工作電壓下實現了驚人的功率輸出與能源效率，同時團隊更成功將接觸電阻降至破紀錄的0.024Ω·mm。

這項成果發表於2025年在日本京都舉行的VLSI技術與電路研討會，標誌著GaN技術邁向新一代行動裝置的重要里程碑，特別是在7至24GHz的6G FR3頻段應用上。相較於目前主流的砷化鎵(GaAs)HBT技術，這款新元件能有效解決高頻段訊號傳輸的效率衰退問題。

現有行動網路大多運作在6GHz以下頻段，但為滿足6G時代的資料傳輸需求，必須向更高頻譜發展。傳統GaAs元件在10至15GHz以上就會出現明顯效能衰退，導致終端裝置耗電劇增。GaN憑藉其高功率密度與耐壓特性被視為最佳解決方案。

研究團隊採用創新的閘極凹槽技術搭配InAlN阻障層設計，成功克服矽基板與GaN材料間的晶格失配問題。測試顯示，這款8指柵極結構的單一元件在13GHz頻率、5V工作電壓下，可輸出27.8dBm/mm(相當於1W/mm)的功率密度，並達成66%的功率附加效率(PAE)。

imec技術團隊負責人Alireza Alian表示：「降低接觸電阻是提升輸出功率同時維持高效率的關鍵。我們下一步將把這項接觸模組整合至E-mode電晶體中，驗證預期的效能提升，加速實現6G商用化目標。」模擬資料顯示，整合後可將功率密度提升達70%，完全符合6G終端裝置的規格需求。

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