科技日报北京7月27日电（记者张佳欣）新加坡国立年夜学带领的国际研究团队开发出一种微型忆阻型射频开关，可于无需连续供电的环境下连结事情状况，并初次将其运用在可从头配置的单片微波集成电路（MMIC）中，实现了高频旌旗灯号调控。该结果有望助力5G及6G射频芯片向更小尺寸、更低功耗标的目的成长。相干结果发表在新一期《天然》杂志。

射频开关犹如无线体系中的“交通批示员”，卖力节制旌旗灯号是否经由过程，以和旌旗灯号传输路径的切换。2G通讯体系中，一个旌旗灯号收发单位凡是仅需4个射频开关，而5G及将来6G体系可能需要50个甚至跨越100个射频开关，而年夜量开关集成到芯片中，轻易造成芯单方面积增年夜、成本升高及能耗增长。

为解决这一问题，团队测验考试将具备“影象”能力的忆阻型射频开关引入通讯芯片。与传统射频开关差别，这种器件可以或许经由过程转变自身电阻状况节制旌旗灯号传输，并于断电后连结这一状况，无需连续供电维持配置。

研究团队使用二维质料六方氮化硼（hBN）制造这类开关。hBN薄膜被夹于两层金电极之间，厚度约8纳米。当施加短暂电脉冲时，hBN内部会形成或者断裂纳米标准导电通道，从而转变器件电阻状况。电脉冲竣事后，该状况仍能连结，使开关具有“影象”能力。

研究显示，单个hBN开关尺寸仅为2微米×2微米，而传统射频开关占用面积至少约0.1平方毫米，是hBN开关的2.5万倍。团队将hBN忆阻型射频开关集成到商用氮化镓芯片平台，并进一步实现了于可从头配置MMIC中的运用。测试成果注解，该器件可于最高100吉赫兹频率规模内事情，笼罩5G利用频段以和将来6G摸索频段。此中，机能最好的串联开关旌旗灯号损耗仅为0.3分贝。

研究团队还有将该器件运用在衰减器、功率分配器及滤波器等现实射频电路。此中，滤波器实现了6吉赫兹频率调治，证实该器件不仅可以或许作为功效单位运行，还有能完成完备射频电路功效。

下一步，研究团队规划摸索直接于氮化镓芯片上生长hBN质料的要领，以简化制造流程，并经由过程优化电极布局及芯片外貌处置惩罚提高器件寿命。同时，还有将使用计较模子辅助设计更年夜范围电路，并于现实制造前猜测其机能。