近日，在九峰山實驗室內(nèi)，研究中心無線領域首席專家吳暢正帶領團隊，向化合物半導體技術“無人區(qū)”發(fā)起沖鋒。 

吳暢現(xiàn)年42歲，自2021年9月加入實驗室以來，前后花費半年時間，組建起這支20人輕量化研發(fā)團隊，成員以“90后”為主，囊括武漢大學、華中科技大學及海內(nèi)外知名高校畢業(yè)學子，聚焦微電子、半導體、物理、器件通信等相關領域。

吳暢團隊部分成員合影

不久前，團隊接連取得兩項前沿技術突破：研發(fā)全國首個100nm高性能氮化鎵流片PDK平臺、構建動態(tài)遠距微波無線傳能系統(tǒng)，可在20米范圍內(nèi)實現(xiàn)對無人機的動態(tài)無線供能示范驗證。“在九峰山實驗室，我們可以自主選擇科研方向，這也意味著遇到任何困難都需要靠我們自己解決。團隊成員都愿意跳出舒適圈，不斷突破邊界。”吳暢說，支撐他們不斷突破的，不僅是前沿視野與科研智慧，更是團結奮進、勇當先鋒的精神。 

晨讀夜研 “泡面宵夜”成團隊靚麗風景線

PDK（Process Design Kit，工藝設計套件）是半導體制造中不可或缺的工具包，為芯片設計者提供工藝參數(shù)、器件模型、設計規(guī)則等關鍵信息。此前，這項技術曾長期受制于國外。“我們的研究方向在國內(nèi)尚屬空白，團隊要直面國際尖端技術突破、材料生長復雜、工藝難度高等重重難關。”團隊骨干郭濤回憶，從器件設計、模型建立到工藝驗證，每一步都充滿未知。

九峰山實驗室首批晶圓

為提升研發(fā)效率，團隊開辟“晨讀夜研”模式：白天泡在實驗室中碰撞思想，深夜在會議室內(nèi)推演公式。每到飯點，團隊還會在茶水間形成一道排隊打水、泡面宵夜的風景線。憑借“咬定青山不放松”的韌勁，團隊僅用時1個月就完成業(yè)內(nèi)通常需要3個月的PDK開發(fā)任務。

今年6月，一項成果讓整個團隊沸騰：客戶使用該PDK平臺設計芯片首次流片即告成功?；貞洔y試過程，吳暢仍歷歷在目。

吳暢團隊正在研討氮化鎵PDK平臺

“當天臨下班前我們才從外地趕到客戶現(xiàn)場。首次上電測試沒有響應時，大家心都提到了嗓子眼，后面才發(fā)現(xiàn)原來是一條線路沒有接上。”團隊成員分工協(xié)作，半小時內(nèi)修復問題。從傍晚到深夜，當所有芯片信號最終通過驗證，測試間內(nèi)一片歡呼。“以往使用其他平臺調試常常需要數(shù)10次，九峰山實驗室PDK平臺讓我們實現(xiàn)‘一次即成功’，效率提升數(shù)倍！”企業(yè)相關負責人說。

目前，已有30余家國內(nèi)半導體企業(yè)通過該平臺與九峰山實驗室展開合作，推動我國相關領域器件從“進口替代”邁向“技術輸出”。 

一心一意“鎵”油“GaN”  突破20米無線傳能技術

今年年初，一套由九峰山實驗室基于自主研發(fā)的氮化鎵器件構建的動態(tài)遠距微波無線傳能系統(tǒng)引發(fā)業(yè)界關注，該設備可實現(xiàn)20米范圍內(nèi)對無人機的動態(tài)無線供能，其技術突破背后是團隊擰成一股繩的合力攻堅。

九峰山實驗室微波無線傳能系統(tǒng)，在20米范圍內(nèi)實現(xiàn)對無人機的動態(tài)無線供能示范驗證

“研發(fā)初期，大家對微波輻射也擔憂不已，懷疑自己是不是在‘微波爐’里工作。”吳暢笑著說。為了實現(xiàn)技術創(chuàng)新與突破，團隊無人退縮。沒有防護設施，就自己動手：買材料、釘鋼板，搭建防輻射墻；沒有成熟經(jīng)驗，就摸著石頭過河：從點亮5米外的手機開始，一步步測試、迭代。

前后歷時9個月，前期系統(tǒng)調試工作終于完成。去年底的某個冬夜，項目迎來驗收。團隊成員裹著大衣在戶外調試，目標設定10米，最終卻驚喜地將有效距離推到20米。

“看到無人機不斷升空且一直保持能量接收的那一刻，所有人都興奮得睡不著覺！這是團隊一心一意‘鎵’油‘GaN’（氮化鎵化學式GaN）的成果！”吳暢用“鎵族行業(yè)”和“一心一意”（氮化鎵原子比例1:1）形容團隊信念。

九峰山實驗室中試平臺，技術人員在工作中

眼下，這支年輕的隊伍已將目光投向更遠方：將無線傳能與通信融合，向更高頻率、更小型化器件進軍，開發(fā)智能家居、工業(yè)傳感器網(wǎng)絡等方向產(chǎn)品。“在九峰山實驗室，產(chǎn)學研結合深度性很強，科研成果可以快速向實際應用轉化。”吳暢說，團隊將以自主創(chuàng)新為槳，讓九峰山實驗室這艘“科創(chuàng)之舟”，向著化合物半導體的浩瀚藍海破浪前行。 

（來源：中國光谷）