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新型半導體技術在軍用航電領域嶄露頭角

瀏覽次數: 日期:2016-12-28

氮化鎵(GaN)開始取代砷化鎵(GaAs),作為研制新型雷達系統和干擾機的T/R(收/發)模塊等軍用電子器件的材料。工業界的觀察家早已預測,一旦材料更容易生產,且解決可靠性問題,新型半導體將取代老式的GaAs技術。 美國海軍的兩個重要項目:新一代干擾機(NGJ)吊艙以及空中和導彈防御雷達(AMDR)正在打開新技術應用的開關。這兩個項目都需要發射高功率信號,依靠新材料才能滿足性能目標。與GaAs設備相比,GaN晶體管可以在更高的溫度條件下運行,在電壓更大的條件下工作。

雷聲公司剛被選中研制NGJ吊艙的技術,該公司稱,新材料效率提高數倍,對于相同尺寸的器件,GaN射頻功放提供的功率比GaAs多5倍。少數高功率GaN MMIC(單片微波集成電路)可用于取代大量低功率GaAs MMIC,相同功率的GaN芯片尺寸顯著下降。在NGJ項目,BAE系統公司競標失敗,正在向美國政府問責辦公室抗議,BAE提供的也是基于GaN的T/R模塊。

美國海軍的AMDR項目將取代洛•馬公司SPY-1相控陣雷達,AMDR也采用GaN技術。以上兩個項目僅僅是冰山一角,一旦GaN技術成熟,將在眾多領域開始取代GaAs技術。以雷聲公司為例,正在培植人造鉆石的片材,與基于GaN的半導體結合使用后,可以進一步增強冷卻性能。如果能夠實現,該技術將成為未來雷達、通信和電子戰系統的核心,這些系統將比目前更小且更高效。

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