Intel重大突破!造出全球最薄GaN芯片:仅头发丝的1/5

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4月9日消息,Intel代工宣布了一项半导体领域的重大突破,成功制造出全球最薄的氮化镓(GaN)芯片,其基底硅片厚度仅为19μm,约为人类头发丝直径的五分之一。

该成果已在2025年IEEE国际电子器件大会(IEDM)上正式展示。

该GaN芯片基于300mm硅晶圆制造,是Intel首次在标准硅基制造产线上实现GaN芯片的量产级工艺。

更重要的是,研究团队成功将GaN晶体管与传统硅基数字电路集成在同一芯片上,实现了业界首个完全单片集成的片上数字控制电路。

这意味着电源芯片无需再搭配独立的控制芯片,大幅减少了组件间信号传输的能量损耗。

在性能方面,GaN材料相比传统硅基CMOS芯片具有明显优势,拥有更高的功率密度,能够在更小的空间内实现更强的性能输出。

其更宽的带隙使其在高温环境下更加稳定,硅基芯片在结温超过约150°C时可靠性会急剧下降,而GaN能够承受更高的工作温度,从而减少散热系统的体积和成本。

此外,GaN晶体管的高频性能使其能够稳定工作在200GHz以上频率,天然适配5G和6G通信系统的射频前端需求。

Intel表示,该技术已在严格的可靠性测试中通过了实际部署所需的标准验证。

在数据中心场景中,GaN芯片可实现更快的开关速度和更低的能量损耗,使电压调节器变得更小、更高效,并能更靠近处理器部署,减少长距离供电路径上的电阻损耗。

在无线基础设施领域,GaN的高频特性使其成为下一代基站射频前端技术的理想选择。

此外,该技术同样适用于雷达系统、卫星通信和光子应用等需要高速电信号切换的场景。

而且Intel采用标准300mm硅晶圆进行GaN生产,与现有硅基制造基础设施完全兼容,这意味着无需大规模新建产线即可实现量产过渡。