2019年，中國工程物理研究院電子工程研究所的Tong等人基于實驗與第一性原理計算方法，研究了Ka波段GaN低噪聲放大器（LNA）在高輸入功率應力下的退化機制。實驗結果表明，在27 GHz下施加1 W連續波（CW）輸入功率應力后，LNA的增益下降約1 dB，噪聲系數（NF）增加約0.7 dB。進一步的測量發現，閾值電壓（Vth）的正向偏移導致了增益的下降，而柵極漏電流（Ig）的增加則是NF退化的主要原因。第一性原理計算揭示了Vth偏移和Ig增加的物理機制：在高功率應力下，GaN通道中的VGa-H3復合物發生脫氫反應，形成VGa-H2和氫原子，導致Vth正向偏移；釋放的氫原子遷移到AlN勢壘中，與VAl-H3復合物結合形成VAl-H4，其缺陷能級作為電子隧穿通道，增加了Ig。該研究的結果對提高GaN LNA的可靠性和穩定性具有重要意義，為優化器件設計、改進材料生長和器件加工工藝提供了理論依據，有助于開發更魯棒的高性能GaN基無線通信系統。
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