6月24日，2023年度国家科学技术奖名单揭晓。由 三安光电 与西安电子科技大学、 中兴通讯 等单位共同完成的“高能效超宽带 氮化镓 功率放大器关键技术及在5G通信产业化应用”项目，获得2023年度国家科学技术进步奖一等奖。

　　该项目解决了高品质 氮化镓 （GaN）射频功放芯片在5G通信产业化应用方面的技术难题，使得GaN器件在5G移动基站实现规模应用，确保我国基站用GaN器件及工艺处于国际领先地位。项目主要完成人之一、 三安光电 副总经理林志东在接受中国证券报记者专访时表示，秉持解决社会刚需、实现产业化目标的理论， 三安光电 在关键性技术上进行前瞻布局，用科技创新保持公司产品的不同化和先进性。

　　攻关核心技术

　　林志东介绍，GaN功率放大器作为5G移动通信设备基站的核心，将载有信息的信号进行功率放大后送到天线上发射出去，是整个基站射频模组中功耗最大、价值最高的元器件，决定了基站的通信质量、功耗和成本。

　　单个5G基站包含的GaN功率放大器很多。林志东表示，一个应用32收发单元Massive MIMO的5G基站共包含96颗GaN功率放大器；而对于64收发单元的基站，GaN功率放大器多达192颗。

　　2017年，我国正处于大规模建设5G网络的前夜，在零部件层面，以往的硅基或第贰代砷化镓半导体器件达不到5G规模建网要求，新一代半导体材料产业化应用势在必行。

　　为全面保障国家5G通信设备的芯片供应链，迫切需要建立自主可控的GaN射频芯片技术制造平台。林志东介绍，2017年，GaN功放芯片产业化研究项目正式启动，由 三安光电 全资子公司三安集成联合西安电子科技大学和国内通信设备龙头 中兴通讯 等进行联合攻关。其中，西安电子科技大学主要承担材料和器件的条件研究，三安集成则负责外延生长和器件工艺开发，并推进GaN射频芯片技术产业化。

　　“当时，GaN技术在民品市场还没有大规模应用。大规模建设5G网络，对零部件的良率、成本要求特别高。我们务必提升良率，同时实现高可靠性、高一致性的批量化制造，降低成本。”林志东说。

　　项目的难点和挑战主要在于GaN芯片量产的高良率、高可靠性和高一致性。林志东介绍，经过多年的工艺技术攻关，三安集成建立了自主可控的芯片制造平台，形成了拥有自主 知识产权 的GaN功放芯片制造工艺技术解决方案，GaN芯片的良率从最早的30%提升到80%甚至90%，成本从过去一百多元每瓦，下降到十几元每瓦，获得了极大的经济创收和社会效益。

　　以需求为导向

　　“我们实现了月产千万颗通信射频芯片的稳定制造和供货能力。直到今天，出货已超过5万片晶圆，累计销售金额超过20亿元人民币，有力支持了我国5G基站用GaN功放芯片发展，开脱了对国外依赖的困境。”林志东说。

　　“甭管是性能，还是成本，和产品快速迭代能力，我们已经超越国际竞争对手，实现本土产业化供应。”林志东表示，三安集成的GaN功放芯片性能得到客户认可，从二供提升到主供地位。根据Yole的市场报告和公司供应的晶圆数量计算，三安集成GaN功放芯片在全球可占到20%的份额。

　　该项目通过产学研紧密合作、联合研究攻关，突破的技术难题涵盖材料、工艺、器件和应用等多个领域，全面带动我国GaN材料、器件和芯片制造全产业链发展。

　　2020年1月， 三安光电 以“高光效长寿命半导体照明关键技术与产业化”项目与中国科学院等单位联袂获得2019年度国家科学技术进步奖一等奖。

　　两次与科研机构紧密合作，联合攻克技术难题并斩获一等奖，林志东感受到我国科学技术研究范式的变化。

　　“早期，科研机构往往更关注学术论文的发表，近几年则更接地气、更贴近社会刚需。好比，可以由企业提出技术问题，科研机构解答问题，双方联合攻克难点，加速科技创新迭代进程。”林志东表示。

　　我国5G商用已经走过五周年，6G预研已拉开序幕。林志东表示，6G作为下一代更顶尖的移动通信系统，有望真正开启万物感知、万物互联、万物智能的时代，其通信频谱会从当前的6GHz及以下扩展到毫米波甚至太赫兹频段，这对功率放大器提出了高频、高效的要求，正好契合GaN器件的优势。“我们积极投入对6G功放器件的研发，已经处于实验室小批量量产阶段。”林志东透露。

　　公司实行“631”的科研资源投放策略。林志东解释，将60%的资源用于未来两到三年市场急需技术，30%用在未来三到五年的关键技术，好比满足6G需求的GaN器件技术。针对更远期的下一代技术方案，好比在金刚石衬底上做GaN，大概会分配10%的资源，以此确保公司实现创新驱动发展。

　　“不论市场好与坏，对于社会刚需的关键技术，我们都会坚持投入，同时通过我们的制造基因实现产业化目标。”林志东说。