美国加速推进金刚石半导体研发以应对全球竞争

近年来，全球半导体产业竞争日益激烈，尤其是围绕宽带隙和超宽带隙半导体的技术创新，已经成为各国科技战略的关键焦点。此前我国对关键材料进行出口管制让很多国家开始调整战略。

据Tom's hardware报道，由于中国在宽带隙半导体材料—氮化镓（GaN）供应方面的优势地位，近期又采取了出口管制措施，美国国防部高级研究计划局（DARPA）已采取行动，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，以确保美国的军事装备生产。

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。

人造金刚石凭借5.5eV的超宽带隙，其高频性能、高电子迁移率、极端热管理能力和更高功率处理能力均超越了氮化镓，成为潜在的理想替代材料。而氮化铝的带隙更是高达6.2eV，进一步提升了其在高功率、高频应用中的优势。

根据DARPA的合同要求，雷神公司的先进技术团队将分阶段推进这一项目。在第一阶段，团队将专注于开发基于金刚石和氮化铝的半导体薄膜，为后续的应用打下坚实基础。第二阶段则将致力于研发和改进金刚石和氮化铝技术，以支持更大直径的晶圆生产，特别是针对传感器应用的需求。这两个阶段的工作必须在三年内完成，凸显了项目的紧迫性和重要性。

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，将再次彻底改变半导体技术，迎接未来的应用。”

来源：Carbontech

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