2025年5月17-19日，第十八届“挑战杯”广东大学生课外学术科技作品竞赛在广东省肇庆学院举行。此次大赛以“青春助力百千万，挑战致胜新赛道”为主题，推出了一系列创新举措。其中，比赛强调与社会实践深度融合，引导参赛学生积极参与“百千万工程”，推动科技文化创新成果在基层转化应用。

此次竞赛中，全省161所高校共3.6万余件科创作品参加，逾20万名大学生参赛，参赛人数和作品数均创历史新高，最终有831个项目进入全省终审决赛。我院参赛队伍在本次比赛中荣膺广东省特等奖。

比赛现场

在我院王文樑教授、李国强教授、钱慧荣老师的指导下，科技发明制作A组的周润杰、赖全光、李佳熹、曹怡诺、王岩松、陈金荣、郝曲曲、陈志鹏、吴昌桐同学组成的团队，凭借项目信“芯”领航--基于宽禁带半导体的光通信收发芯片项目获得大赛特等奖。该团队研究开发的新型GaN外延薄膜及芯片降低了位错密度、提升性能且优于国内外水平，有力推动可见光通信发展。

华工团队合影

在面向5G及未来通信技术(如6G)的前沿领域，可见光通信因频谱丰富、无电磁干扰而极具应用潜力。但材料质量差、芯片通信信号弱和传输速率慢，成为其高速发展的瓶颈。作为第三代半导体材料，GaN凭借高电子迁移率、宽禁带等特性，为攻克该难题提供新方向。现阶段，我国在Ⅲ族氮化物外延材料及芯片制造领域遭遇双重技术瓶颈：在外延材料生长过程中，晶格失配和热失配引发的高位错密度显著制约材料晶体质量；芯片内部载流子迁移率及输运效率较低，致使芯片通信性能难以实现突破。

针对这些行业痛点，本团队开展了系统性技术攻关。在材料端，创新性提出AlN与非晶SiNx插入层复合的外延结构设计，成功将GaN外延薄膜的位错密度从10⁸cm⁻²降低至10⁷cm⁻²，显著提升材料品质。在芯片端，通过设计Si掺杂量子垒和引入微观掺杂工艺，使LED光效提升至109lm/W，调制带宽拓展至330MHz；同时，基于新型异质结构设计与激光退火技术，将探测芯片的带宽提升至530MHz。以上关键性能指标均超越国内外同类研究水平，为可见光通信技术的商业化应用奠定坚实基础。

团队在研究中

材料科学与工程学院依托“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛，充分发挥教师在学生科研创新能力培养中的指导作用，将创新创业教育全方位融入立德树人体系，覆盖德智体美劳各环节，全力推进“百千万工程”。学院致力于为青年学子搭建成长平台，助力学院青年在创新之路上奋勇争先，绽放青春光彩。期待学院学子继续保持昂扬斗志，勇攀科研高峰，以科技创新为笔，书写新时代的奋进篇章。（图/参赛队伍 文/汤美如 初审/陈星彤 复审/麦其鹏 终审/赵小芳）

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