远见网6月6日，国际学术期刊《自然·通讯》发表了一项来自中国科研团队的重磅成果——中国科学院金属研究所孙东明、刘驰团队联合多家科研单位，成功研制出国际上首款实现射频测试的硅-石墨烯-锗势垒晶体管。
该器件一举刷新了垂直二维基区晶体管的截止频率纪录，并创造了晶体管电流增益的世界最高值。
这一成果意味着中国在超高频半导体器件领域实现了从跟跑到领跑的跨越。
长期以来，晶体管的工作频率提升受限于材料特性和器件结构。
传统硅基晶体管在进入毫米波频段后，寄生效应和载流子迁移率瓶颈愈发明显，而化合物半导体虽然频率性能优异，但成本高昂、工艺复杂。
石墨烯因其超高的载流子迁移率，一直被学术界视为突破太赫兹（THz）频段的关键材料，但如何将石墨烯与硅基工艺兼容并实现稳定、可重复的高频性能，是全球范围内的技术难题。
一、从实验室到世界纪录：技术路径的独特性
1、主要表现
此次中国团队选择的硅-石墨烯-锗异质结构，是一种极具创新性的技术路径。
传统二维基区晶体管通常采用全二维材料堆叠，界面控制和接触电阻问题突出。
而该团队在硅衬底上构建石墨烯作为基区，利用锗作为集电极，形成势垒调控结构，既保留了石墨烯的超高迁移率优势，又借助硅和锗成熟的半导体工艺实现器件集成。
据论文披露，该器件的截止频率已突破此前同类器件的纪录，同时电流增益达到全球最高水平。
理论分析表明，通过进一步优化栅极结构和材料界面，其工作频率有望突破1THz。
2、关键判断
太赫兹频段（0.1-10THz）被视为下一代无线通信、安全检测、医学成像和天文观测的“黄金频段”，但长期以来缺乏高效、紧凑的固态信号源和放大器。
中国团队的这一突破，为太赫兹固态电子学的实用化提供了全新可能。
值得关注的是，该器件已实现射频测试，这意味着它不仅仅是理论模型或静态特性优异，而是能在实际射频电路中工作。
从实验室原型到可测试器件，这一步往往需要数年甚至更长时间的工程优化。
中国团队能在论文阶段就完成射频表征，显示出其从基础研究向应用转化的强烈意识。
一、产业影响：6G、雷达与成像的“心脏”升级
1、政策信号
晶体管的频率性能直接决定了通信系统的载波频率和带宽。
当前5G通信主要使用毫米波频段（24-52GHz），而6G已明确将太赫兹频段作为核心候选频段。
太赫兹频段拥有数十GHz的连续带宽，能够支持Tbps级别的数据传输速率，是自动驾驶、全息通信、数字孪生等场景的基础支撑。
中国团队研制的硅-石墨烯-锗晶体管若能在未来实现量产，将为6G基站、终端射频前端提供核心器件。
在国防与安防领域，太赫兹雷达具有高分辨率、抗干扰和穿透性适中的特点，可用于隐身目标探测和精确制导。
目前国际上太赫兹雷达仍以光学和电子学混合方案为主，体积和功耗难以满足机载或星载需求。
高频晶体管的小型化和固态化，将直接推动太赫兹雷达从实验室走向战场。
2、变化方向
此外，太赫兹成像在安检、无损检测、生物医学诊断等方面也有巨大潜力，而这一切都离不开高性能太赫兹信号源和放大器。
值得注意的是，就在该成果发布前后，全球科技板块正经历剧烈波动。
上周五，美国纳斯达克指数单日重挫4.15%，韩国综合指数一度触发熔断。
市场对美联储加息预期的升温导致科技股遭到大规模抛售，半导体股票首当其冲。
然而，正如相关分析指出，本轮调整主要受流动性紧缩预期扰动，而非行业基本面恶化。
AI产业链的建设扩张周期并未逆转，对高频、高速器件的需求仍在持续增长。
中国在太赫兹器件领域的突破，恰好踩在了全球半导体产业向更高频段演进的关键节点上。
一、科研生态与产业协同：广东先行布局“AI+科研”
1、政策信号
在晶体管突破之外，中国在相关领域的顶层设计也在加速落地。
中共广东省委科技委员会近日印发了《广东省加快推动人工智能赋能科学研究行动方案（2026—2030年）》，这是全国首个以“AI+科研”为专题的省级专项方案。
方案提出，到2027年取得10项以上标志性成果，培育5个以上领域基础模型，打造30个以上人工智能科研示范场景；
到2030年将广东打造成为全球AI赋能科学研究前沿阵地。
该方案覆盖基础科学、生命科学、材料科学、海洋科学、制造业、气象科学和哲学社会科学七大领域，部署了关键技术攻坚、应用场景赋能、基础支撑筑基、产业生态育林四大行动共19项重点任务。
2、变化方向
其中，研发面向科研的高能效AI芯片和异构计算架构，以及推动量子科学与AI的交叉融合，与高频晶体管所代表的超高速计算和通信需求高度契合。
这种从基础器件到算法模型、再到应用场景的“全链条”布局，有助于将实验室突破快速转化为产业竞争力。
广东作为中国电子信息制造业第一大省，拥有完整的半导体、通信设备和人工智能产业链。
硅-石墨烯-锗晶体管的材料体系与现有硅基产线部分兼容，未来若能在广东的集成电路产业园区实现中试和量产，将大幅缩短从论文到产品的周期。
事实上，粤港澳大湾区已聚集了华为、中兴、OPPO、vivo等终端厂商，以及一批射频芯片设计公司，这些企业对太赫兹器件有着明确的导入意愿。
一、收束判断
1、主要表现
硅-石墨烯-锗晶体管刷新世界纪录，是中国在超高频半导体领域多年积累的一次集中释放。
它证明了在传统硅基技术之外，中国完全有能力开辟新的技术路线，并在一开始就占据性能制高点。
但也要清醒地看到，从实验室刷新纪录到产业大规模应用，中间仍有材料稳定性、良率控制、封装散热等工程化难题需要攻克。
2、变化方向
全球半导体竞争已进入“拼底层材料+拼工程化能力”的深水区，中国不能只满足于发一篇顶刊论文。
在当前全球科技股波动、市场情绪脆弱的背景下，硬核基础创新才是抵御外部冲击的“压舱石”。
太赫兹频段是未来十年信息技术竞争的制高点，谁率先掌握低成本、高性能的太赫兹固态器件，谁就能在6G、智能感知和下一代计算中占据主动。
中国科研团队此次取得的进展，让我们看到了这种可能性正在变为现实。
如果把硅-石墨烯-锗晶体管刷新全球纪录，中国抢占太赫兹赛道制高点放回更长的产业周期里看，当前最值得跟踪的并不是短期热度本身，而是资源配置、项目推进和客户验证是否已经形成连续动作。中国科学院金属研究所联合多家单位成功研制出硅-石墨烯-锗势垒晶体管，刷新了垂直二维基区晶体管的截止频率和电流增益世界纪录，理论工作频率有望突破1THz。这一突破不仅标志着中国在超高频器件领域迈入国际第一方阵，更将对6G通信、太赫兹成像、高性能雷达等未来产业产生深远影响。所对应的变化，只有在供给端、需求端和组织端同时出现改进时，才会真正转化为可持续的竞争优势。
也就是说，真正的分水岭从来不在表层声量，而在系统执行能否持续兑现。
