近期，光電工程與儀器科學學院黃火林教授團隊在第三代半導體氮化鎵（GaN）磁傳感器領域取得重要進展，在國際上率先研制出可穩定工作在1.9 K~673K極寬溫度范圍的三維磁傳感器芯片，并進一步開發出高精度國產磁檢測儀器及系列下游產品。該技術突破了傳統磁傳感器高溫失效、線性度誤差大、工作帶寬小等行業瓶頸，為航空航天、深海探測、智慧醫療、智能制造、機器人等領域的高精度磁場探測、目標追蹤、速度/位移感知、電流檢測提供了突破性解決方案。

磁傳感器作為工業控制、汽車電子、海地勘測、航空航天和電力系統領域的核心元器件，長期面臨溫度工作范圍窄以及空間感知局限兩大挑戰。傳統的Si、InSb、GaAs磁傳感器工作溫度普遍低于150℃，高溫環境無法工作或者溫漂大導致檢測精度低，無法滿足極端環境應用需求；現有技術多局限于單軸磁場檢測且探頭體積較大，難以實現狹小空間三維空間磁場矢量精準檢測。

GaN具備耐高溫、耐高壓、抗輻射等先天材料優勢，大連理工大學團隊歷時十余載攻關，采用結構設計-制備工藝-電路算法協同創新路線，創新性地提出基于電子高限域性理論設計的GaN量子阱結構，并進一步突破原子級表/界面精準構筑關鍵工藝，成功開發工作溫度范圍（1.9 K~673K）和磁場檢測范圍（優于6個數量級）“雙寬”、高線性度（＜0.5‰）、低溫漂（＜150ppm/K）、抗輻照的三維磁傳感器芯片技術，關鍵技術指標已通過中國計量院鑒定認證，已經在多個行業頭部企業和高新技術企業開展應用驗證。

團隊面向國產芯片國家重大戰略需求，開展了下一代寬禁帶半導體功率電子、智能感知、記憶存儲及儀器制造等系列研究，取得了一系列原創性科研成果并在多家頭部企業實現應用推廣，為新能源汽車、智慧醫療、電力系統安全監測等領域提供關鍵技術支撐。團隊已經累計承擔國家科技部、基金委及其他各級科研項目30余項，獲得省市級以上科技獎勵3項，發表高水平學術論文120余篇，擁有美國/國內發明專利70余項。在各級項目支持下，團隊聚焦高可靠性增強型氮化鎵功率開關器件關鍵技術以及高端傳感器芯片與儀器制造技術兩個方向，繼續為擁有自主知識產權的高端芯片與儀器國產替代貢獻力量。

來源：大連理工大學新聞網