美國回應中國鎵出口限制！改推動鑽石半導體、氮化鋁等新材料開發

中國政府公布「稀土管理條例」並於 10 月1 日起施行，明定稀土屬於國家所有，被視為對西方制裁的反擊。目前美國也做出回應，其國防研究部門要求雷神開發新型半導體，不仰賴中國禁止的材料。

中國控制大部分的鎵供應，鎵常用於先進功率半導體和無線射頻放大器等應用，而中國制裁將對美國國安造成風險。為了因應這項挑戰，美國國防部國防高等研究計畫署（DARPA）已委託雷神開發合成鑽石和氮化鋁半導體。

鎵（GaN）屬於寬能隙半導體，能隙約 3.4 eV，已經是高頻、高功率半導體的主要材料，但合成鑽石有潛力超越 GaN，因為它的能隙約為 5.5 eV，但這是一種新興的半導體材料，要量產還有許多挑戰；氮化鋁（AlN）能隙更寬，約 6.2 eV。

雷神目標是促進這些材料的發展，使其成為目前和下一代雷達和通訊系統的最佳裝置，例如射頻開關、限制器和功率放大器，以用於合作感應、電子戰、定向能量以及整合到高速武器系統中。雷神尚未開發適當的半導體。

合約第一階段中，雷神先進技術團隊將著重開發以鑽石和氮化鋁為基礎的半導體薄膜；第二階段將專注改進和推進鑽石和氮化鋁技術，以應用於更大直徑的晶圓，並特別針對感測器應用。

根據合約條款，雷神必須在三年內完成這兩個階段，凸顯專案的迫切性。雷神在將 GaN 和砷化鎵（GaAs）整合至雷達應用已有豐富經驗，因此 DARPA 才選擇該公司。

雷神先進技術總裁 Colin Whelan 表示，這是向前邁進的重要一步，將再次掀起半導體技術的革命。雷神在為國防部系統開發砷化鎵和氮化鎵等材料擁有豐富經驗，結合過去經驗和在先進微電子專業，將使這些材料走向未來應用。

Second response to China’s Gallium export controls: Diamond & AlN.

“DARPA has awarded Raytheon a contract to develop “foundational” ultrawide bandgap semiconductors based on diamond and aluminum nitride technology. The semiconductors could increase power delivery and better… pic.twitter.com/ZI5rbzBTNn

— 🌿 lithos (@lithos_graphein) October 8, 2024