据报道，英国布里斯托大学研究团队在氮化镓（GaN）器件研究领域取得重要进展，首次揭示了GaN多通道晶体管中锁存效应的物理机制，并开发出超晶格城堡场效应晶体管（SLCFET）技术。相关成果已发表在《自然·电子学》期刊上。
研究团队通过设计由超过1000个亚100纳米鳍片组成的多通道结构，发现当电流达到临界阈值时，局部电场增强会引发可逆的电流状态跃迁，实现低于60mV/decade的亚阈值摆幅。这一突破解决了传统GaN器件在高频性能与可靠性之间的矛盾，显著提升了射频功率放大器的线性度与功率效率。
图源：《自然·电子学》期刊截图
通过电致发光显微镜与三维电磁仿真技术，研究团队证实锁存效应与鳍片宽度差异导致的电场分布不均密切相关。最宽鳍片（>100nm）成为触发电流跃迁的关键因素。研究还引入创新的介电涂层工艺，使器件在高温高压环境下仍能保持稳定性能，为极端工业场景应用提供了技术支持。
SLCFET技术在W波段（75-110GHz）表现出优异性能，为未来拓展至太赫兹频段（100GHz以上）奠定了基础。其可逆锁存特性和高温稳定性，能够满足6G基站、航空电子及自动驾驶系统对射频器件的高要求。
布里斯托大学物理学院Martin Kuball教授表示，这项研究不仅破解了GaN器件物理的长期难题，还为高能效通信基础设施提供了新方向。基于GaN的新架构将推动6G相关领域的发展，包括远程诊断、自动驾驶和虚拟教室等。
图源：《自然·电子学》期刊截图
目前，研究团队正与全球产业伙伴合作推进该技术的商业化进程，目标通过规模化生产降低成本。此项研究由英国工程和自然科学研究委员会（EPSRC）资助。
