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        氮化镓射频新技术之金刚石衬底材料

        美国马萨诸塞州的Raytheon公司内蒙古福彩网近日成功研制出新一代氮化镓(GaN)射频技术应用。由美国国防部高级研究计划局(DARPA)主持领导的 Raytheon团队成功地用人造金刚石做衬底材料,替代了氮化镓现有的衬底材料碳化硅,将热导系数提升了3-5倍,从而研制出金刚石衬底GaN设备。
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        研究人员发现,金刚石衬底材料的GaN要比碳化硅衬底GaN高出3倍的晶体管功率密度。据科学家推测,这一新型衬底材料或将解决氮化镓设备现有的技 术瓶颈。工作人员把一个10×125μm的金刚石衬底GaN放置在高电子迁移率晶体管(HEMT)上从而成功得到实验数据;这种高电子迁移率晶体管是一种 利用异质结或调制掺杂结构中二维电子气高迁移率特性的场效应晶体管,它是固态射频发射器技术和有源电子扫描阵列技术(AESAs)的重要基础。

        据Raytheon 的军事综合防御系统副总裁Joe Biondi介绍,这种新型金刚石衬底GaN设备目前已经应用在美国国防部系统(DoD)上,用于提高作战传感、军事通讯和世界规模的军事电子战能力。

        金刚石衬底材料可以大大降低热变电阻,是GaN设备能够在更高的功率密度条件下正常运行工作,同时也极大地降低了设备成本、尺寸、重量和能源供给。 目前,GaN是Raytheon的核心技术和强势竞争力,同时也是美国海军的防空—导弹防御雷达系统(AMDR)以及下一代新型干扰机系统(NGJ)的核 心技术之一。GaN独特的性能能够很完美的改善雷达技术、军事电子战和通讯系统,使其设备规模更小、成本更低、效率更高。

        目前,在DARPA微系统技术办公室的支持下,金刚石衬底GaN技术已经得到成熟的改善,从最基础的原材料改进至高级晶体管、单片微波集成电路、收 /发组件和收/发多通道集成组件。(编译自‘Raytheon demonstrates GaN-on-diamond HEMT with 3x increase in power density over GaN-on-SiC’)

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