美國委托雷神公司開發(fā)基于人造金剛石和氮化鋁的新型超寬帶隙半導(dǎo)體以應(yīng)對中國出口管制

10月10日，據(jù)Tom's hardware報道，美國的軍事裝備已感受到中國限制芯片材料氮化鎵出口造成的影響，面對中國在寬帶隙半導(dǎo)體材料——氮化鎵（GaN）供應(yīng)方面的強(qiáng)勢地位及其近期的出口管制措施，美國國防部*研究計劃局（DARPA）已采取行動，委托雷神（Raytheon）公司開發(fā)基于人造金剛石和氮化鋁（AlN）的超寬帶隙半導(dǎo)體，以確保美國的軍事裝備生產(chǎn)，顯示出中國也能卡美國的脖子。

氮化鎵作為一種先進(jìn)的寬帶隙半導(dǎo)體材料，因其3.4 eV的高帶隙值，在高功率和高頻應(yīng)用中表現(xiàn)出色，成為當(dāng)前雷達(dá)和通信系統(tǒng)的重要組成部分。然而，中國控制著全球大部分的氮化鎵供應(yīng)，并對其實施了出口管制，這對依賴此類材料的美國軍事和通信技術(shù)構(gòu)成了潛在威脅。

為了應(yīng)對這一挑戰(zhàn)，DARPA選擇了在半導(dǎo)體材料開發(fā)領(lǐng)域具有深厚經(jīng)驗的雷神公司作為合作伙伴。雷神公司的目標(biāo)是利用人造金剛石和氮化鋁這兩種新材料，開發(fā)出性能更優(yōu)越、適應(yīng)性更強(qiáng)的功率芯片和射頻放大器。人造金剛石具有約5.5 eV的帶隙，其高頻性能、高電子遷移率、極端熱管理能力和更高功率處理能力均超越了氮化鎵，成為潛在的理想替代材料。而氮化鋁的帶隙更是高達(dá)6.2 eV，進(jìn)一步提升了其在高功率、高頻應(yīng)用中的優(yōu)勢。

根據(jù)DARPA的合同要求，雷神公司的先進(jìn)技術(shù)團(tuán)隊將分階段推進(jìn)這一項目。在*階段，團(tuán)隊將專注于開發(fā)基于金剛石和氮化鋁的半導(dǎo)體薄膜，為后續(xù)的應(yīng)用打下堅實基礎(chǔ)。第二階段則將致力于研發(fā)和改進(jìn)金剛石和氮化鋁技術(shù)，以支持更大直徑的晶圓生產(chǎn)，特別是針對傳感器應(yīng)用的需求。這兩個階段的工作必須在三年內(nèi)完成，凸顯了項目的緊迫性和重要性。

據(jù)報道，雷神公司在將氮化鎵和砷化鎵等材料集成到雷達(dá)應(yīng)用中擁有豐富的經(jīng)驗，這也是DARPA選擇與其合作的重要原因。雷神公司先進(jìn)技術(shù)總裁Colin Whelan表示：“這是向前邁出的重要一步，將再次徹底改變半導(dǎo)體技術(shù)。我們將結(jié)合雷神在開發(fā)類似材料方面的開創(chuàng)性歷史和我們在先進(jìn)微電子方面的專業(yè)知識，努力使這些新材料成熟起來，迎接未來的應(yīng)用挑戰(zhàn)。”