HRL实验室（为波音和通用汽车在加州拥有的研发实验室）Jeong-SunMoon所领导的研究团队宣布，在“动态范围增强型电子和材料”（DREaM）项目的支持下，开发出高速氮化镓（GaN）高电子迁移率晶体管（HEMT），其线性度至少是传统GaN HEMT的十倍，在开发用于通信、雷达和5G无线网络的下一代GaN晶体管方面迈出了重要一步。研究成果成功地达到并超过了DREaM项目所规定的性能指标。
项目背景
DREaM项目为美国国防高级研究计划局（DARPA）在2017年推出，寻求在毫米波系统中具有突破性动态范围的射频晶体管的新设计和材料。2018年，HRL重点开发下一代GaN晶体管，具有显着改善的线性和降低的功耗，可用于诸如无线电通信和雷达领域。
研究成果
HRL展示了一种低噪声GaN HEMT，其线性度（输出三阶交调功率（OIP3）与直流功耗（PDC）之比）创下了此类器件的纪录。在30GHz时实现了20dB的OIP3/PDC，至少是传统GaNHEMT的10倍（国际微波研讨会，2019）。同时，HRL的DREaM GaN晶体管在30GHz的先进功率附加效率(PAE)大于70%，比已报道的其他毫米波T栅AlGaN/GaN HEMT器件的PAE有很大改进（电子学快报，2020年4月）。
意义
DREaM项目研究的超线性GaN HEMT能够实现安全的超宽带通信，具有更高的数据传输率，同时降低终端用户平台（如船舶、飞机或卫星）的功耗。Moon说：“我们在DREaM项目中开始努力开发先进的超线性GaN晶体管，用于毫米波频率，能够在整个电磁频谱上不失真地进行传输和接收，这项技术将使安全的超宽带通信具有更高的数据速率，同时减少对终端用户平台（如船舶、飞机或卫星）电源的占用。”
下一阶段
随着初步目标的实现，DARPA现在将把DREaM项目带入第二阶段。由于放大器的性能目标是更具挑战性的94GHz，DARPA希望在实施宽带低噪声放大器时，考虑到最终用户的宏伟需求。Moon说：“我们对第二阶段目标所带来的挑战感到兴奋，我们有信心有能力将DREaM 项目进行下去。”
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