第440期|氮化镓GaN：解锁宇宙太阳能充电的“星际密码”!

嘉宾介绍：

敖金平，江南大学教授，博士生导师，国际电气电子工程师协会(IEEE)高级会员。1989年毕业于武汉大学物理系，获理学学士学位，1992年获电子工业部第十三研究所半导体物理与器件硕士学位，2000年获吉林大学微电子学与固体电子学博士学位。曾担任电子工业部第十三研究所GaAs超高速集成电路研究室副主任，高级工程师。主持过863计划、预研和国家攻关计划等国家级项目多项。2001年赴日本国立德岛大学工作，主要从事基于GaN的光电器件和电子器件的研究工作。在国际学术期刊和国际会议上发表论文300余篇，拥有20余项发明专利。

本期话题：

00:30 第三代半导体氮化镓的起源与应用方向

04:25 GaN微波肖特基二极管让微波无线传输不再是梦！

10:54未来氮化镓器件如何实现降本增效？

18:23落地无线微波传输技术还存在哪些技术难点或瓶颈？

01.第三代半导体氮化镓的起源与应用方向

幻实（主播）：

欢迎大家收听芯片揭秘，我是主播幻实。本期我邀请到了江南大学集成电路学院博士生导师敖金平教授。敖教授曾在日本德岛大学工作，该大学是日本少数能够培养出诺贝尔物理学奖得主的地方国立大学，因其学生成功研发出世界上第一个高亮度蓝光LED而享誉海外。敖教授从事的是GaN的光电器件和电子器件的研究，在这个领域积累了丰富的经验，所以今天我要跟敖教授好好地请教一下。敖教授，您研究的氮化镓（GaN）在微波和高频应用中有非常大的潜力，您在研究GaN器件时肯定面临过一些技术挑战，能不能跟我们分享一下研究中遇到的困难？这个器件的特色又会带来哪些不一样的难点？

敖金平（嘉宾）：

氮化镓材料我们一般叫它宽禁带半导体或者第三代半导体，它相对于过去的硅（Si）、砷化镓（GaAs）等第一、二代半导体，在高温、高耐压以及承受大电流等多个方面具备明显的优势。氮化镓器件最早制造出来是用于发光领域的，也就是蓝光和白光。我2001年时去了日本，刚开始也是研究发光领域，因为那个时候做器件的条件还不太成熟，材料也短缺，做了两年之后，后来才慢慢切换到其他方向。

幻实（主播）：

那个时候的发光方向应用的市场是LED吗？

敖金平（嘉宾）：

是的，就是LED，日本是当时这个领域做得最好的，氮化镓就是在这里突破的。这也是我去日本德岛大学（Tokushima University）的原因之一。1993年，毕业于德岛大学的中村修二在工作期间成功开发出全世界第一颗高亮度蓝光LED。

幻实（主播）：

日本在氮化镓领域是鼻祖？

敖金平（嘉宾）：

对，很长一段时间内一半以上的产品都是从德岛制造出来的。要知道德岛只是个小城市，当时只有二十六万人，却占了世界份额的一半以上。日本一些老先生都是做发光的，当时很需要我们这种做电力电子器件、做微波器件的人，所以他们就全球招人。

幻实（主播）：

他们也想找点新的应用去做突破，所以那时候您去日本算是非常早地做这个器件研究的一拨人了。

敖金平（嘉宾）：

对，因为我原来在国内是在中电科十三所，当时是做砷化镓的，所以有相关的经历。

幻实（主播）：

你是做第二代半导体的，然后让你去研究第三代半导体？

敖金平（嘉宾）：

是的，当时我听说堆着很高的简历，最后一个到的，幸运的是成功了，因为它在全球招人，所以竞争很厉害，我进去之后就做氮化镓了。当然你的问题提得非常好，从发光领域转向电力电子器件或微波器件的研发，离不开过往的技术积累，这一历程始于砷化镓材料的研究。现在我们做的微波和毫米波器件，就传承了过去砷化镓研究的经验。当然，与发光不同，微波器件有着更为复杂的内部结构。

幻实（主播）：

与原来相比还是复杂多了。

敖金平（嘉宾）：

对，然后它要求也不一样。发光器件就是能够最大效率的发光，然后把光导出来就可以了，这与做电力电子器件、微波器件是完全不同的理念，微波器件对里面每一层的结构要求、工艺要求都不一样。所以对于原来做发光的这些专家们来讲这是新的东西，蓝光LED是日本突破的，但是后来在电力电子器件方面，美国做的比较好，大家也都跟上来。

蓝光发光LED（图源：网络）

幻实（主播）：

GaN突破后反而在美国最快变成跨界的应用？

敖金平（嘉宾）：

日本在这方面也有布局。日本一些主要的大公司也在研发电子器件和微波器件，这需要不同的技术理念和制造设备。其中最大的问题是：电子器件要求细线条。传统发光器件的特征尺寸在数百微米量级，对图形线条的精度要求相对较低；而电子器件则需要几百纳米甚至几十纳米的精细加工。

幻实（主播）：

量程都不一样啊？

敖金平（嘉宾）：

量程不一样，它们对线条的要求也不一样。尤其将来器件微波化以后，肯定都要到纳米级了，也就是零点几微米，我们叫亚微米级。

幻实（主播）：

所以这个器件的研发关键在于实现材料特性与新工艺要求的匹配突破。

敖金平（嘉宾）：

对，工艺要求不一样，也需要有更好的设备。

幻实（主播）：

您在日本待了多久？

敖金平（嘉宾）：

前前后后差不多有二十年的时间。

幻实（主播）：

那您应该参与了产业变化的整个过程。

02.GaN微波肖特基二极管让微波无线传输不再是梦！

幻实（主播）：

我看您最近在AEMIC大会中分享了关于GaN微波肖特基二极管设计与制造的创新方案，您能不能给我们讲讲这个创新方向的核心逻辑以及产品的技术亮点？让我们也了解一下在这个传统的赛道还有什么新玩法。

肖特基二极管：也称为肖特基势垒二极管（Schottky Barrier Diode），是一种低功耗、超高速半导体器件。

敖金平（嘉宾）：

氮化镓材料在微波器件制造中具有重要应用，特别是在通信领域。以手机基站为例，基站要把信号发出来，在低频段，传统的硅基MOS器件即可满足需求；后来到了高频段，也就是微波甚至毫米波段，砷化镓成为更合适的选择。然而，砷化镓存在工作电压低、功率输出受限等问题，这使得氮化镓成为更优解决方案。而我们研发肖特基二极管的契机，与2007年前后提出的“空间太阳能发电计划”相关。

幻实（主播）：

空间太阳能发电，听起来好“三体”。

空间太阳能发电（图源：网络）

敖金平（嘉宾）：

民间现在也把它叫做“太空充电宝”，其核心理念是将太阳能电池从地面转移至太空。目前，我们的太阳能电池主要部署在地面、沙漠或者海上，但这些位置受限于昼夜交替和天气变化，如夜晚或阴雨天气时，发电效率显著下降。因此，尽管我们投入了大量资金建设地面太阳能设施，实际上接收到的光能利用率不足30%。

幻实（主播）：

这些能量在传输的过程中就损耗没了？

敖金平（嘉宾）：

地面上的太阳能电池接触到光的时间有限，我们就想怎么能够让它24小时不停地发电呢？就是要把太阳能发电设施打到太空里去，放在位于36000公里的地球同步轨道，这样它能够24小时发电。

幻实（主播）：

这个位置不受地球自转的影响，可以一直有太阳。

敖金平（嘉宾）：

收集到了足够的电之后，下一步的关键问题是如何将这些能量高效地传输回地球。目前，主要的传输方式有两种：微波和激光。我当时在日本工作的时候，曾接触到京都大学的相关研究，他们主要专注于微波传输技术。在研究过程中他们发现传统的微波器件不好用了。这是因为，传统微波器件主要用于通信领域，例如手机通信，其传输的能量级别仅为微瓦级，只需接收信号并放大即可。但在空间太阳能发电中，微波传输的能量级别远高于通信领域，传统器件无法承受如此高的能量负载，导致效率极低甚至无法正常工作。

幻实（主播）：

在通讯领域可以用，在空间太阳能发电中能量太高就没法用了？

敖金平（嘉宾）：

对，能量不一样，它承受的功率、电压也是不一样的。当时市面上都没有，我们也是从零开始研发这个东西。

幻实（主播）：

您当时不觉得很异想天开吗？我感觉现在听了都觉得异想天开。

敖金平（嘉宾）：

当时是这样感觉，但是实际上几年以后我们就可以实现了。

幻实（主播）：

真的实现的话，我们未来就要成为“宇宙人”了，不是地球村了。

敖金平（嘉宾）：

我们在太空就会有太阳能电站，将来不管是去海上还是岛上，不管在什么地方都能接收到电了。

地面太阳能发电设施（图源：网络）

幻实（主播）：

这个跟您研发的肖特基二极管有什么联系？

敖金平（嘉宾）：

肖特基二极管正好是用于接收端的。我之前提到的发射端要用氮化镓的功率放大器，跟通讯是一样的，而接收端就需要用到天线，然后加入肖特基二极管，这个叫微波整流电路，要把接收的无线电变成一个直流电。

幻实（主播）：

这个产品方向感觉是很前沿的领域。

敖金平（嘉宾）：

我们当时做的时候市面上是没有的，那就要开始研发。当时面临一个关键的问题：如果接收进来的微波比较强，二极管就要承受一定的电压，还要非常高效地转换电能。最开始时效率很低，现在把一个微波的能量变成直流电，效率可以达到百分之九十往上。

幻实（主播）：

听起来已经很厉害了，现在这个二极管已经做出来了吗？

敖金平（嘉宾）：

是的，目前，我们已经开始向国内相关研究机构和企业提供样品，供其测试和使用，比如四川大学、上海大学还有一些科研院所。此外，一些致力于开发相关系统的企业也在使用我们的器件进行技术验证和产品开发。

幻实（主播）：

如果是这样，在很多需要用电的设备或者物品上装上您研发的这个肖特基二极管就可以直接接收电了，对不对？又因为它是微波无线传输的，这就相当于变成远距离无线充电了，这个产品的想象空间还是很大的。

微波无线输能技术：将电能转化为微波，通过天线远距离发射，在介质或自由空间中定向地传输到接收目标，经过微波整流环节后对负载进行直流供电，可实行远距离、大容量电能的定向传输。

敖金平（嘉宾）：

对，这里面有两种情况。一种是当周围存在特定发射源时，我们可以通过接收器直接捕获能量，这种方式类似于无线充电技术。还有一种就是利用空间中广泛存在的无线电波，例如来自Wifi基站或其他无线信号源的微弱能量。尽管这些能量非常微弱，到达接收端时可能仅为微瓦级（例如20微瓦），但我们正在研究如何将这些微弱的无线电波高效地收集并转换为直流电，这一技术被称为“能量收集”。未来随着物联网的发展，传感器也将广泛应用于桥梁、道路等基础设施中。传感器依赖传统电池供电的话，可能需要频繁更换，所以不用电池，把我们的芯片嵌入传感器中，它就能够收集空中的无线电波并转化为电能，从而实现无需电池的自供电运行。

幻实（主播）：

刚刚您随便就讲了好几个应用场景。这里我想问一下，您觉得氮化镓作为基础的微波技术，在哪些方向或者哪些领域是比较有潜力的？

敖金平（嘉宾）：

现在比较通用的就是微波通讯，但随着技术的发展，通信频段正逐步向毫米波和太赫兹波段扩展。太赫兹波段的频率可能高达数百GHz（千兆赫兹），这些高频段在通信领域具有重要应用前景，在这些频段中是一定要用到氮化镓的。虽然过去砷化镓也曾被使用，但其发射功率和传输距离有限，效率较低，难以满足高频段通信的需求。因此，从微波到毫米波再到太赫兹波段的通信技术，氮化镓因其优异的性能成为关键材料。此外，氮化镓不仅限于通信领域，还广泛应用于军用雷达、探测设备以及近年来快速发展的低空经济领域，例如无人机通信等，这些是发射端方面氮化镓的应用。还有一个用途，氮化镓在能量传输和收集领域也发挥着重要作用，所以接收端也肯定是用氮化镓。因为无论是通过微波传输能量，还是从环境中收集微弱的无线电波能量，氮化镓器件都能够承受高能量负载，并在高频段下保持高效率工作。

无人机高空飞行中（图源：网络）

幻实（主播）：

听起来氮化镓器件是一个非常好的载体器件，这也是敖教授您毕生研究的方向。

03.未来氮化镓器件如何实现降本增效？

幻实（主播）：

有一个很现实的问题：大家都觉得氮化镓太贵了，用不起。您觉得在未来的产业化方向中，氮化镓的成本有降低的空间吗？因为我了解到这些年碳化硅器件，衬底材料、外延材料成本都在降低，导致终端器件的整体成本也在逐步降低。相比之下，好像氮化镓材料的成本下降幅度并不明显。对此，我想请教您，造成这种差异的原因是什么？未来氮化镓材料是否也有机会通过技术进步或规模化生产实现成本下降？

敖金平（嘉宾）：

这个问题其实很简单，我们可以回顾一下蓝光二极管（LED）的发展历程： 在九十年代初期，蓝光LED刚刚面世时，价格非常昂贵，一个小管子可能要十几到二十元人民币。然而，随着技术的成熟和市场的扩大，其成本迅速下降，如今甚至不到一分钱。这种现象的主要原因在于，越来越多的工厂开始使用，产量达到了一定规模，从而推动了成本的降低和质量的优化。另外就是芯片尺寸的不断扩大也是降低成本的关键因素之一。例如，我早期在日本做研究时，主要使用的是2英寸的晶圆，而现在主流的晶圆尺寸已经发展到4英寸、6英寸，甚至8英寸的研发也已经展开。

幻实（主播）：

芯片尺寸不断增大，单颗Die的成本也能够进一步地降低。

敖金平（嘉宾）：

总的来说，想要降低成本，一方面是芯片制造逐步向更大尺寸的晶圆发展；另一方面，随着市场应用的推广和普及，生产规模进一步扩大，规模经济效应也将推动成本的持续下降。

芯片揭秘 主播幻实（左） 对话

江南大学集成电路学院博士生导师 敖金平（右）

幻实（主播）：

氮化镓材料成本有没有降低的空间？

敖金平（嘉宾）：

主要就是在材料方面降低成本，因为制造上大家都差不多，相对来讲氮化镓半导体材料比硅的生产流程要短。

幻实（主播）：

您的意思是说氮化镓不需要经过那么多道的工艺。那举个例子，像您研发的肖特基二极管做成GaN基的大概需要多少道工艺？

敖金平（嘉宾）：

首先肖特基二极管的有源层，通过外延生长工艺一次性生长形成。不像硅基器件，还要经过扩散、注入、退火处理等多道工艺，反反复复形成N型P型。一次性外延生长好之后只要在上面接着做结构就行，一共只需要几道工艺就可以做成，所以我们也不需要配备很多实验室了。

幻实（主播）：

我参观您的实验室时就感觉很集聚、很精致，房间也不是特别大，这样的情况下就把器件做出来了。

敖金平（嘉宾）：

对，它是反复使用的，而且实际上外延片已经把有源层做好了，后面就是光刻、沉积、刻蚀、金属化等四道工艺，相比硅基器件来说流程要短得多。

幻实（主播）：

与硅基相比，这也是GaN基的优势了。随着硅基技术逐渐发展到纳米级，其制造工艺变得越来越复杂，例如需要深孔刻蚀、多层堆叠等高难度技术，这个也是很难的。

敖金平（嘉宾）：

但是GaN基的片子要比硅片贵。硅片因为是空白的，完全靠后面来做工艺，所以它的基板便宜。我们的GaN基片需要外延工艺进行处理，所以基板的成本较高。

幻实（主播）：

其实我参观完您的实验室后，我感觉产学研这件事是挺不容易的，从基础研究到技术转化，需要付出的努力可能无法估量。您经历了这么多年技术的推动，从您的视角上来看，您觉得技术转化的过程中最大的挑战是什么呢？什么方向是需要寻求解决方案的？

敖金平（嘉宾）：

在器件研发过程中，我们面临的最大挑战并非技术实现本身，而在于如何精准定位产品的应用场景和市场需求。就是我们一定要搞清楚，我们做这个东西什么时候可以用？它的应用场景在哪？这个非常重要。

幻实（主播）：

一般提到氮化镓的时候，大家都会觉得它是应用于快充、充电桩等场景，而今天您跟我讲的角度都是我没听过的，这种对氮化镓应用场景的探索与选择，我觉得还是蛮需要勇气的，因为它本身很复杂，门槛又特别高。

敖金平（嘉宾）：

实际上市场并不会等待氮化镓的问世，市场往往基于现有的技术做相关产品的研发与生产，通常是新事物出现后主动去适应市场，而非坐等市场寻求。当然，存在一种特殊情况，即蓝光技术。蓝光技术一经出现便迅速实现产业化，这一过程极为短暂。其原因在于，在过去的半导体发光领域，仅有基于砷化镓制成的黄光、红光产品，而不存在蓝光与绿光产品。因此，当蓝光、绿光技术研发成功后，即便初期产品质量欠佳，也立刻吸引了市场的关注与应用。

幻实（主播）：

那第一波“吃螃蟹的”是什么样的公司呢？

敖金平（嘉宾）：

这个就说来话长了，不过“第一个吃螃蟹的人”肯定是很有勇气的，它就是日本的日亚化学。日亚化学当时是一家很小的公司，只有不到100人，他们主要生产日光灯的荧光粉。当时是80年代，日亚化学的社长因为听了德岛大学一个教授说将来发展氮化镓是个机会，就选择支持研究氮化镓。那个时候氮化镓是什么概念呢？在60年代时人们就明白氮化镓将来能发绿光、蓝光的这个理论及能带计算，但是材料合成不出来，更不用说做成器件结构以及发光二极管。

基本上大家试的很多方式都放弃了，就日本的名古屋大学、德岛大学以及日亚化学等几个地方还在坚持，最终成功了。早期的话什么设备都没有，只能自己搭建，还要自己去想原理，但是这么艰难的情况下他们也只花了几年时间就突破了。1993年日亚化学的员工成功研制出世界上第一个高亮度蓝光发光二极管，轰动世界了，大家知道了原来我们半导体可以发出这么漂亮的蓝光。

幻实（主播）：

氮化镓从此不再是理论概念，是真的有了物理世界。

敖金平（嘉宾）：

氮化镓是最有故事的一个半导体材料，包括研发材料的这些人也有很多传奇。我在日本工作时有很多书都在宣传当时他们是怎么突破氮化镓的。确实走出第一步是很需要勇气的，必须要沉得住气，反复去试验。这一批人可以成功，我觉得最大的优点就是大家的动手能力很强。氮化镓的研发历史向我们展现了一个技术改变了一个公司甚至改变世界。

幻实（主播）：

也改变了一所大学在全球的评价。

敖金平（嘉宾）：

德岛大学当时是日本地方国立大学，居然也出了一个诺贝尔奖得主。你可能想象不出，日亚化学其实是在德岛县乡下的一片稻田里面，他们成功研发出氮化镓，2014年其员工中村修二也借此获得诺贝物理学奖，真的非常励志。

幻实（主播）：

这真的很荣耀。敖教授您现在也在带领团队为江南大学做学科的建设，请问您在做博士生导师培养学生的过程中，您比较看重什么样的能力？会有针对性地培养学生什么样的能力呢？

敖金平（嘉宾）：

首先，学生本身需要对科研工作充满兴趣，并且具备耐心和专注力，能够长时间投入研究。因为一旦在实验室进行研究，可能需要连续工作几个小时。我在日本时曾有一位学生，他跟我说：“敖先生，我可以参与研究，但我不想进入实验室。”那么，他只能在外面做一些仿真或理论分析工作。然而，真正深入科研领域，尤其是实验研究，学生需要具备较强的动手能力，能够熟练操作大型仪器设备。对于学生而言，这不仅是宝贵的学习机会，也是一种难得的锻炼。因为能够接触并操作大型设备的机会并不多，尤其是在高规格的实验环境中。

另外一方面就是半导体比较难，很多东西是看不见、摸不着的，比如电流怎么流等，这种完全是靠想象，因此有丰富的想象力非常重要。另外半导体也很复杂，它跟材料、化学领域等都有紧密相连，而且其应用场景极为广泛，涵盖电力、电子、微波、通讯等多个领域。因此，学生需要具备广泛的知识面。

幻实（主播）：

这么看来培养一个人才是很不容易的。

敖金平（嘉宾）：

本身半导体行业的入门门槛也高。我们的学生未来想要真正成长起来需要学习很多东西，从本科开始，他们要学习普通物理、量子力学、固体物理以及材料物理等，后面还涉及到半导体器件、集成电路等诸多相关知识。学习完理论之后还要去实践，他们才能真正成为一个合格的工程师。

04.无线微波传输想要落地还存在哪些技术难点或瓶颈？

幻实（主播）：

最后一个问题想跟您请教一下，因为您研究的是氮化镓的无线微波传输技术，这个其实是一个非常前沿的方向。您能不能给我们展望一下未来5—10年技术路线会发展成什么样？还有哪些瓶颈需要解决？

氮化镓外延片（图源：网络）

敖金平（嘉宾）：

微波无线传能技术，最有代表性的大工程，就是我之前提到过的宇宙太阳能发电。

幻实（主播）：

这件事真的会实现吗？

敖金平（嘉宾）：

这个目标会实现的。过去没有实现的原因是因为我们技术水平还没有达到要求。我们之前的工作主要集中在解决基础技术问题，例如在发射端和接收端的芯片设计上，确保发射效率和接收效率达到较高水平。然而，中间环节——即微波的传输效率问题，则需要依赖微波和天线领域的专家来解决。他们的研究重点是如何让微波在传输过程中尽量减少损耗，并实现高效的接收。此外，微波传输还需要解决定向性问题。与激光不同，激光具有极强的指向性，而微波在传输过程中通常是发散的。例如，在通信领域或驱动小电器时，微波是以大面积发散的方式传输的。然而，为了实现高效、快速的能量传输，微波需要具备更强的指向性。因此，天线组合技术的研究也是关键之一。

当然在太空应用中，情况就比较复杂了。因为卫星在太空中运行，调整其角度和位置非常困难。目前，从“十三五”到“十四五”期间，我国已经在西安电子科技大学南校区建设了一座70多米高的实验塔，该设施用于将收集到的太阳能转化为直流电，再转换为微波，最后通过天线发射到地面接收。这一实验已经取得了成功，验证了技术的可行性。

幻实（主播）：

理论实验都做过了？

敖金平（嘉宾）：

这个已经在做了。当然其核心一是要解决传输效率问题，二是让传输具有指向性并且实现可控，这些问题都解决了之后下一步就要发卫星了。我预测可能会在“十五五”期间（需经国家相关部门审批且技术水平达标），可能启动试验卫星的发射任务。当前，我国航空航天领域技术水平很高，若能将成熟的航天工程能力与微波能量传输技术深度融合，未来十年内有望实现空间太阳能发电卫星的部署。到那时，宇宙太阳能发电就会从概念走向实际应用。

幻实（主播）：

那这样的话，在太空上就可以有无穷无际的能量进行转化，就不用带太多燃料了。

敖金平（嘉宾）：

对，有人做过一个试算，如果在太空按照每两平方公里左右的距离部署一个太阳能电池的话，它的电量相当于一台原子能发电。如果我们有足够的卫星，未来就不需要只依赖原子能发电了。

幻实（主播）：

太阳能发电是纯清洁的电源吗？

敖金平（嘉宾）：

当然这里面制造太阳能电池也是需要成本的。

幻实（主播）：

在这个过程中，无线传输发电面临哪些技术难点或瓶颈？

敖金平（嘉宾）：

根据用途不同，分为两个方面。其一，如果是驱动大面积的传感器，需使能量尽量发散以实现广泛覆盖。在此情形下，关键在于优化电力系统，提升其能量传输效率。其二，无论何种用途，都需解决传输过程中的高效性问题。而若要实现定向传输，则需着重在天线上进行技术攻关，使波束能够精准定向传输。尤其是针对从太空向地面的能量传输，必须保证其在各个环节都能被有效控制。

幻实（主播）：

我感觉一点都不担心未来电力能源枯竭的问题了。

敖金平（嘉宾）：

这是一个梦想，我们是在为梦想做研究。

幻实（主播）：

这个很值得骄傲，因为这是要坐冷板凳的，非常佩服您在这个赛道能坚持这么长的时间。

敖金平（嘉宾）：

我们做这个也快二十年了，这期间研发的器件一直在迭代升级，效率也越来越高。早期，氮化镓器件的效率只有百分之四五十，如今已提升至百分之九十以上。从材料选择、结构设计，到工艺优化，我们进行了全方位的探索。同时，我们还制作了demo（小样），将其转化为各类转换器，并持续对其进行验证。目前来看，该技术已日趋成熟，距离产业化应用仅一步之遥。但想要实现产业化还要面临一些问题。一方面，微波对人体健康存在潜在危害，因此，除了攻克技术难题，还需推动法律法规和标准化建设。明确在何种条件下、以何种方式使用该技术，方能确保人体安全与应用的规范性。

幻实（主播）：

这就像高压输变电一样，都有相关的标准和管控规范。

敖金平（嘉宾）：

当前这一问题或许更为迫切，不过，对此也无需担忧，毕竟只要存在应用场景，无论是企业、行业，还是国家层面，必然会着手思考应对之策，我们可以制定相关标准。好在我们现在的技术已经越来越接近实用化了。

幻实（主播）：

感谢敖教授今天给我们科普了这么多微波相关的应用场景，也祝您的实验能够早日突破，投入到产业化的应用中。如果有企业想跟敖教授合作，也可以跟我们联系，期待更多敢于”吃螃蟹的人“出现。

芯片揭秘说

氮化镓作为第三代半导体材料的代表，凭借其卓越的性能在多个领域展现出巨大的应用潜力，比如5G通信、新能源汽车、消费电子、激光雷达与自动驾驶以及国防与航空航天领域。据Yolo数据显示，射频氮化镓器件的最大应用市场是国防和航天应用中的雷达和电子战系统。我国氮化镓微波射频器件在国防军事与航天应用市场已经100%实现国产化。此外，对于需要高频高输出的卫星通信应用，氮化镓器件也有望逐步取代砷化镓的解决方案。

随着物联网和5G技术的快速发展，氮化镓器件正从消费电子向AI、新能源汽车、可再生能源等新兴领域渗透，其技术突破与规模化应用将深刻影响能源效率和电子设备的微型化发展。