氮化镓(GaN)是第三代半导体的典型代表,受到学术界和产业界的广泛关注,正在成为未来超越摩尔定律所依靠的重要技术之一。对于射频(RF)GaN技术,在电信和**两大主要应用增长行业,尤其是军用领域对先进雷达和通信系统不断增加的需求,推动了RF GaN器件向更高频率、更大功率和更高可靠性发展。文章梳理了在该领域中GaN RF/微波HEMT、毫米波晶体管和单片微波集成电路(MMIC)、GaN器件空间应用可靠性和抗辐射加固等技术发展的脉络。在功率电子方面,对高效、绿色和智能化能源的需求拉动GaN功率电子、电源变换器向快速充电、高效和小型化方向发展。简述了应用于纯电动与混合动力电动汽车(EV/HEV)、工业制造、电信基础设施等场合的GaN功率器件的研发进展和商用情况。在数字计算特别是量子计算前沿,GaN是具有应用前景的技术之一。介绍了GaN计算和低温电子技术研究的几个亮点。总而言之,对GaN技术发展几大领域发展的最新趋势作了概括性描述,勾画出技术发展的粗略线条。

我们所处的物理世界是模拟的。在现代信息与通信技术(ICT)、计算系统中，模拟电子的作用包括物理世界感应与交互、计算、控制、数据转换、通信、供电和测量等环节。以模拟集成电路为主体的模拟微电子器件是当今几乎所有以数字为中心的系统中的关键组件，对未来信息技术的发展至关重要。为了实现以5G、6G通信为代表的新一代ICT、工业40、物联网等信息社会的基础设施建设目标，其首要和必要条件是通过模拟硬件取得根本性突破，实现物理世界与机器交互的智能感知、认知和处理。为此要求模拟电子器件技术在无线信号链集成电路、计算范式与架构、高精度感知控制，以及模拟微电子技术的设计、工艺和封装测试技术、特定应用等方面开展研究，解决诸如计算范式与架构创新、压缩感知、新架构创新所需的工艺技术、毫米波和太赫兹等高频段集成电路开发所带来的各种挑战。文章从无线信号链集成电路、边缘机器学习中的模拟技术、高精度感知与控制、重要工艺创新等方面探讨了模拟微电子及应用技术前沿的最近研究进展，显示了未来模拟电子技术的关键发展趋势。

辐射效应已成为影响集成电路(IC)在宇宙空间可靠应用的主要因素。文章对IC抗辐射加固技术的研究进展进行了综述。首先, 简介了抗辐射加固技术。然后, 综述了抗辐射加固技术国外发展动态, 介绍了美国在抗辐射加固技术方面的管理方式、技术路线、进展及典型应用。最后介绍了国内相关技术的进展, 指出研究美国抗辐射加固技术的发展动态可促进国内抗辐射加固技术的发展。该综述对国内抗辐射加固技术的实际应用及推广具有一定借鉴意义。

随着通信产业尤其是移动通信的高速发展, 无线电频谱的低端频率已趋饱和。采用各种调制方法或多址技术扩大通信系统的容量, 提高频谱的利用率, 也无法满足未来通信发展的需求, 因而实现高速、宽带的无线通信势必向微波高频段开发新的频谱资源。毫米波由于其波长短、频带宽, 可以有效地解决高速宽带无线接入面临的许多问题, 因而在短距离无线通信中有着广泛的应用前景。各种半导体器件是信息和通信技术(ICT)的硬件基础, 创造性研发满足毫米波无线通信应用的新兴半导体技术和电路, 是提升通信系统容量、解决构建新一代通信系统关键问题的主要技术推手。文章沿着毫米波半导体器件技术创新发展脉络, 从相控阵等关键技术的系统架构、半导体材料和工艺、器件设计和封装测试入手, 分析总结了第五代(5G)、第六代(6G)移动通信技术毫米波系统和器件技术发展趋势。以美国DARPA的MIDAS计划为例, 阐释了军用毫米波器件技术的研究前沿和进展。

量子芯片是运用量子力学基本原理构建实用化计算机的基础。各国研究团队通过近几年的卓越研究工作, 将硅基量子比特芯片技术发展成量子计算的核心方向之一。文章重点归纳了Si自旋量子比特的主要类型, 分析了可靠量子计算实现所要求的高保真度、长程耦合等指标的关键技术。这些技术的研究表明, 硅是一个能实现全面量子计算发展的可行平台。

半导体科技是未来信息和通信技术发展的主要推动力, 模拟电子技术是半导体科技的不可或缺的组成部分。文章阐述了受未来信息系统更大处理能力、更高传输能力、更低延时感知等需求的拉动, 模拟电子技术在智能化感知和执行、新计算处理架构、高能量效率、整体协同开发平台等方面的几大主要技术发展趋势。讨论了模拟电子技术在晶体管、电路、模拟学习架构、先进工艺技术等基础层面以及通信领域中的重要研究方向。该综述研究显示了未来十年模拟电子关键技术的发展轮廓。