Ответный удар по Китаю: как США получат инновационную электронику для военных

Управление перспективных исследовательских проектов (DARPA) Министерства обороны США поручило компании Raytheon (RTX) разработать новые типы полупроводников в ответ на ограничения со стороны Китая. Об этом RTX сообщила на своем официальном сайте.

Компания заключила с DARPA контракт на три года на разработку фундаментальных сверхширокозонных полупроводников (UWBGS) на основе технологии алмаза и нитрида алюминия. Ожидается, что такие технологии "произведут революцию" в полупроводниковой электронике за счет повышения мощности и управления тепловым режимом в датчиках и других электронных устройствах.

В Raytheon добавили, что материал UWBGS обладает уникальными свойствами, которые позволяют создавать очень компактные, но при этом очень мощные радиочастотные переключатели, ограничители, усилители мощности. Еще один плюс — высокая теплопроводность, чтобы устройства могли работать в более экстремальных условиях.

Главная задача команды — создать устройства, которые можно применять в уже существующих и будущих радиолокационных и коммуникационных системах с расширенными возможностями и дальностью действия. Их собираются использовать для кооперативного зондирования, радиоэлектронной борьбы, средств направленной энергии и схем в высокоскоростных системах оружия, таких как гиперзвуковые.

Во время первой фазы контракта команда Raytheon Advanced Technology должна разработать полупроводниковые пленки из алмаза и нитрида алюминия и интегрирует их в электронные устройства. Вторая фаза предусматривает оптимизацию и доработку технологии алмаза и нитрида алюминия на пластинах большего диаметра.

"Это значительный шаг вперед, который снова произведет революцию в полупроводниковой технологии, — сказал Колин Уилан , президент Advanced Technology компании Raytheon.

Как пишет издание Tom's Hardware, cовременные силовые микросхемы и радиочастотные усилители используют широкозонные полупроводниковые материалы, такие как нитрид галлия (GaN). Китай контролирует огромную долю поставок галлия, а в 2023 году ввел ограничения на экспорт галлия, что несет риски для США.

Нитрид галлия уже является самым лучшим материалом для мощных и высокочастотных полупроводниковых чипов. Синтетический алмаз потенциально лучше GaN в тех сферах, где очень важна высокая частота, скорость движения электронов, экстремальное управление тепловым режимом, более высокая мощность и долговечность. Однако это новый материал для производства полупроводников, и наладить его массовое производство сложно. Нитрид алюминия (AlN) имеет еще более широкую "запрещенную зону", что делает его еще более подходящим для подобного применения.

Однако недавно Китай заявил о прорыве в разработке кремниевых фотонных чипов. В стране считают, что новая технология поможет снизить вред от санкций со стороны США.