近日，在九峰山實驗室內，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”發起沖鋒。 

吳暢現年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人輕量化研發團隊，成員以“90后”為主，囊括武漢大學、華中科技大學及海內外知名高校畢業學子，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：研發全國首個100nm高性能氮化鎵流片PDK平臺、構建動態遠距微波無線傳能系統，可在20米范圍內實現對無人機的動態無線供能示范驗證。“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、器件模型、設計規則等關鍵信息。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個月就完成業內通常需要3個月的PDK開發任務。

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。回憶測試過程，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，后面才發現原來是一條線路沒有接上。”團隊成員分工協作，半小時內修復問題。從傍晚到深夜，當所有芯片信號最終通過驗證，測試間內一片歡呼。“以往使用其他平臺調試常常需要數10次，九峰山實驗室PDK平臺讓我們實現‘一次即成功’，效率提升數倍！”企業相關負責人說。

目前，已有30余家國內半導體企業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的氮化鎵器件構建的動態遠距微波無線傳能系統引發業界關注，該設備可實現20米范圍內對無人機的動態無線供能，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，在20米范圍內實現對無人機的動態無線供能示范驗證

“研發初期，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。為了實現技術創新與突破，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”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，開發智能家居、工業傳感器網絡等方向產品。“在九峰山實驗室，產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，團隊將以自主創新為槳，讓九峰山實驗室這艘“科創之舟”，向著化合物半導體的浩瀚藍海破浪前行。 

（來源：中國光谷）