英特尔代工展示了一种基于300毫米硅基氮化镓晶圆的超薄氮化镓(GaN)芯粒技术，这标志着向单一器件集成电源与数字功能迈出了重要一步。该成果在2025年IEEE国际电子器件会议(IEDM)上发布。

该芯粒的硅基底厚度仅为19微米，并采用统一的制造工艺，将氮化镓晶体管与片上硅基数字控制电路集成在一起。这种方法消除了对单独控制芯粒的需求，减少了互连损耗，提高了整体效率。

该技术解决了现代电子领域的关键挑战，针对数据中心、AI加速器和无线基础设施等应用，这些领域对更高的功率密度、开关速度和系统紧凑性提出了要求。通过将功率器件和逻辑电路集成在同一芯粒上，该设计实现了更快的信号控制，并减少了与外部布线相关的能量损失。

其制造基于标准的300毫米硅晶圆工艺，支持可扩展性，并可能比其他的氮化镓生产方法具有成本优势。其中一个关键步骤是在研磨之前采用隐形切割技术进行减薄处理，使晶圆在不损坏有源结构的情况下变薄。

电气测试表明，该氮化镓晶体管性能强劲，具有高电流能力、低开关损耗以及高达78V的电压处理能力。其射频特性超过300GHz，可支持5G和6G通信、雷达及卫星系统等未来高频应用。

在同一芯粒上集成数字逻辑，使得标准电路模块(包括反相器、逻辑门、多路复用器和存储单元)得以实现。这些电路在整个晶圆上表现出一致的开关性能，表明其具备大规模制造的能力。

在包括热应力和电应力在内的行业标准应力条件下的可靠性测试表明，该技术能够满足真实环境中长期运行的要求。

与传统的硅基解决方案相比，氮化镓芯粒提供了更高的功率密度、更好的热耐受性和更高的效率，从而实现更紧凑的系统设计。潜在应用包括数据中心中的负载点电源传输、高频射频系统以及先进计算平台。

通过将氮化镓功率器件与集成数字控制相结合，并利用现有的硅制造基础设施，该技术为实现更高效、可扩展的基于芯粒的架构提供了一条路径。