近日，中国陕西西安电子科技大学芜湖研究院，成功试制国产化5G通讯芯片用氮化镓材料，或许给行业带来巨大变化。这意味着中国各大芯片企业生产该芯片时，有望用上国产材料。该项目是芜湖大院大所合作的重点项目，西安电子科技大学芜湖研究院依托于西电宽带隙半导体技术国家重点学科实验室，研发出全国产的基于碳化硅衬底的氮化镓材料，目前在国际第三代半导体技术领域处于领先水平，将助力5G通信制造领域的国产化进程。

GaN是第三代半导体材料，在光电子、大功率器件和高频微波器件应用方面有着广阔的前景。氮化镓半导体材料具有宽频隙、电击穿场强、高热导率、低介电常数、飘移速度、强抗辐射能力和良好化学稳定性等优越物理化学性质，可望成为继第一代半导体硅、第二代半导体砷化镓之后，制备新一代微电子器件和电路的关键材料，特别适合于高频率、大功率、高温和抗辐照电子器件与电路的研制。

GaN技术领域的发展实现了GaN器件在性能、能效、尺寸、可靠性、成本间的平衡，并达到一个可促进主流商业接纳的价格点，推动GaN进入无线基站和射频能量应用等商用领域。坚固耐用的塑料GaN功率晶体管已经成为一个引人注目、具有成本效益的解决方案。

据大江晚报报道，西安电子科技大学芜湖研究院技术总监陈兴表示，研究院目前已经掌握氮化镓材料的生产和5G通讯芯片的核心设计与制造能力，下一步将尽快将这项技术商用，力争早日推向市场。

我国及全球5G网络正在大规模建设中。大数据传输、云计算、AI技术、物联网，包括下一步的能源传输，对网络传输速度及容量提出了越来越高的要求，大功率芯片的市场需求非常大。而硅材料的负载量已到达极限，以硅作为基片的半导体器件性能和能力极限已无可突破的空间。碳化硅是制造高温、高频、大功率半导体器件的理想衬底材料，也是发展第三代半导体产业的关键基础材料。它的禁带宽度是目前主流的硅的3倍，导热性能更是比蓝宝石高10倍以上。在大功率工作状态下，碳化硅在降低自身功耗的同时，更可提高系统其他部件的功效，节能可高达90%。

氮化镓，分子式GaN，英文名称Gallium nitride，是氮和镓的化合物，是一种直接能隙（direct bandgap）的半导体，自1990年起常用在发光二极管中。此化合物结构类似纤锌矿，硬度很高。氮化镓的能隙很宽，为3.4电子伏特，可以用在高功率、高速的光电元件中，例如氮化镓可以用在紫光的激光二极管，可以在不使用非线性半导体泵浦固体激光器（Diode-pumped solid-state laser）的条件下，产生紫光（405nm）激光。

GaN材料的研究与应用是目前全球半导体研究的前沿和热点，是研制微电子器件、光电子器件的新型半导体材料，并与SIC、金刚石等半导体材料一起，被誉为是继第一代Ge、Si半导体材料、第二代GaAs、InP化合物半导体材料之后的第三代半导体材料。它具有宽的直接带隙、强的原子键、高的热导率、化学稳定性好（几乎不被任何酸腐蚀）等性质和强的抗辐照能力，在光电子、高温大功率器件和高频微波器件应用方面有着广阔的前景。