科研团队成功研发微型忆阻型射频开关，器件依托忆阻器非易失阻变特性，仅依靠短时电脉冲完成通断状态切换，无需持续供电即可长久锁定工作状态，同时具备优异的高频信号调控能力，为下一代射频集成电路开辟低功耗小型化全新路径。
射频开关是无线通信、雷达、卫星终端、毫米波设备的核心基础器件，承担高频信号通路切换、信号调控功能。当前主流晶体管、二极管型射频开关存在明显短板：设备通电期间需要持续供给电能维持开关状态；在 5G、6G 毫米波收发芯片中，射频开关数量大幅增加，持续静态功耗、芯片占用面积、硬件复杂度同步攀升，制约终端续航与集成度提升。
本次研发的微型忆阻型射频开关，核心采用阻变忆阻结构。通过施加瞬时电脉冲，可控改变器件内部导电通道，形成高阻、低阻两种稳定状态，以此阻断或导通射频信号。脉冲撤销、断电之后，器件电阻状态自动保持，无需持续供电维持配置，实现零静态功耗锁存。器件尺寸微型化，便于大规模片上集成，可完成信号通断切换、通路选择、信号幅度调节等多样化高频调控任务，有效覆盖毫米波通信主流频段。
相比于传统射频开关，该器件两大核心优势突出：一是非易失无源工作特性，仅切换瞬间消耗电能，稳态运行零静态功耗，极大降低射频系统整体能耗；二是微型化架构适配单片微波集成电路，有利于缩减射频芯片体积。该开关可兼容氮化镓射频工艺，能够集成至可重构射频芯片、智能超表面、机载星载通信设备、物联网射频终端等场景。
业内专家表示，面向 6G 毫米波通信、卫星互联网、轻量化雷达等应用，硬件功耗与集成密度的要求持续提高。无源忆阻射频开关突破传统开关持续耗电瓶颈，推动可重构射频硬件走向超低功耗、微型化。后续团队将持续优化器件插入损耗、循环耐久特性，推进工艺兼容与工程化验证，加速该技术从实验室走向商用射频芯片。
文章版权声明
