为应对中国镓出口管制，美国委托雷神公司开发超宽带隙半导体

10月10日消息，据Tom's hardware报道，先进的功率芯片和射频放大器依赖于氮化镓 （GaN） 等宽带隙半导体半导体材料，但是中国控制着大部分的镓的供应，并且已经对镓进行出口管制。为了应对这一挑战，美国国防部机构 DARPA（国防高级研究局）近期已委托雷神（Raytheon）公司 开发基于人造金刚石和氮化铝（AlN）的超宽带隙半导体。

Raytheon 的目标是引领这些材料发展到针对当前和下一代雷达和通信系统优化的设备中，例如射频开关、限幅器和功率放大器，以增强其功能和范围。这包括在协同传感、电子战、定向能以及集成到高超音速等高速武器系统中的应用。

凭借其 3.4 eV 带隙，GaN 已经成为高功率和高频半导体的领先材料。但是人造金刚石有可能在高频性能、高电子迁移率、极端热管理、更高功率处理和耐用性至关重要的应用中超越 GaN 的能力（其带隙约为 5.5 eV）。然而，人造金刚石是一种新兴的半导体材料，其大规模生产仍然存在挑战。氮化铝 （AlN） 具有更宽的带隙，约为 6.2 eV，使其更适合上述应用。雷神公司尚未开发出合适的半导体。

在DARPA授予其合同的第一阶段，Raytheon 的先进技术团队将专注于开发基于金刚石和氮化铝的半导体薄膜；第二阶段将专注于研发及改进金刚石和氮化铝技术，以用于更大直径的晶圆，特别是针对传感器应用。

根据合同条款，Raytheon 必须在三年内完成这两个阶段。这也凸显了该项目的紧迫性。Raytheon 将 GaN 和 GaAs 集成到雷达应用中已经拥有丰富的经验，因此 DARPA 选择了该公司。

“这是向前迈出的重要一步，将再次彻底改变半导体技术，”Raytheon 先进技术总裁 Colin Whelan 说。“Raytheon 在为国防部系统开发类似材料（如砷化镓和氮化镓）方面拥有丰富的成熟经验。通过将这一开创性的历史和我们在先进微电子方面的专业知识相结合，我们将努力使这些材料成熟起来，迎接未来的应用。”