|中国科学院院士郑有炓：发展第三代半导体，培养能“解决问题”的人才

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9月25日，由中国电子信息产业发展研究院、南京市江北新区管理委员会、中国半导体行业协会、中国科学院微电子研究所共同主办的2020第三届半导体才智大会暨“中国芯”集成电路产教融合实训基地（南京）成立仪式正式召开。在本次大会上，中国科学院院士、南京大学教授郑有炓发表了题为《发展第三代半导体，加快人才教育培养》的演讲。郑有炓指出，培养第三代半导体领域的创新人才的一个重点，是要培养具有“解决问题、发现问题、提出问题”能力的优秀人才。
第三代半导体支撑信息技术创新发展
郑有炓首先对第三代半导体进行了深入浅出的介绍。郑有炓指出，半导体材料是信息技术的核心基础材料。半导体领域向来有“一代材料、一代技术、一代产业”的说法。上个世纪半导体材料的实用化进程先后发展了三类代表性的半导体材料。
第一代半导体以Ge 、Si 元素为主，在上个世纪40-50年代取得突破。它的发展推进了晶体管的发明、集成电路的诞生，以及电荷耦合器件的发明，开创了固体电子学与硅微电子技术，引领电子学、电子技术的革命。第二代半导体是以GaAs、InP为代表的化合物半导体，在上个世纪60-70年取得突破。它的发展推动了半导体激光器诞生、射频晶体管的问世，引发通信技术革命（宽带光纤通信，宽带射频无线通信），为互联网、移动互联网技术奠定了基础。
第三代半导体是GaN 、SiC为代表的宽禁带化合物半导体，在上个世纪80-90年代取得突破性进展。在光电子领域，第三代半导体作为颠覆性技术，开拓高效固态发光光源和固态紫外光源与探测技术，开创白光照明和全色平板显示的新纪元。在微电子领域，第三代半导体超越第一代、第二代半导体，发展高能效、低功耗、具有极端性能和耐恶劣环境的宽带功率技术和宽带射频电子技术。第三代半导体以不可替代性优势支撑信息技术的创新发展。
郑有炓还指出：“第三代半导体在基础层面对新基建的实施、5G信息技术的创新发展以及新时期产业数字化转型智能化发展，提供了有力的支撑。 ”以射频芯片为例，第一代半导体的LDMOS器件，工作电压低（串联多极功放），功率附加效率低（35%---50%），电流开关比低、能耗大，工作频率不超过3.5GHz 。 GaAs器件的工作频率可以达到毫米波段，但是输出功率不高，功率密度也较小（1-2W/mm）。第三代半导体RF-GaN超越了GeSi、Si-LDMOS和GaAs具有更高工作电压、更高功率、更高效率、高功率密度，更高工作温度和更耐辐射能力，是当代最具优势的射频功率器件。 GaN射频PA是毫米波频段5G基站的必然选择，并有望成为4G基站PA的主流方向。