RTX雷神公司将开发用于量子电子和紫外激光器的超宽禁带半导体

UWBGS 计划将为半导体电子领域的下一次革命，开发和优化超宽禁带材料和制造工艺。

美国军方研究人员需要为新一代超宽禁带半导体开发新型集成电路衬底、器件层、结和低电阻电触点。他们从 RTX 公司找到了解决方案。

位于美国弗吉尼亚州阿灵顿的美国国防高级研究计划局 (DARPA) 人员于 2024 年 9 月 13 日宣布与美国弗吉尼亚州阿灵顿的 RTX 雷神公司部门签订一份价值 530 万美元的合同，用于超宽禁带半导体 (UWBGS) 项目。

UWBGS 项目将专注于开发和优化超宽禁带材料和制造工艺，以迎接半导体电子领域的下一次革命。

超宽禁带技术代表了一种新型半导体，可用于未来射频和高功率电子、深紫外电光、量子电子以及必须在恶劣环境下运行的系统应用。

UWBGS 将为各种国防和商业应用的可生产和可靠的高性能超禁带器件奠定基础，例如高功率射频开关；高功率密度射频放大器；高功率射频保护装置；高压开关；高温电子器件；以及深紫外激光器和发光二极管等。

该项目将解决一些关键的技术挑战，例如实现高质量的超宽禁带材料、定制超宽禁带材料电气特性、创建具有突变结和低缺陷密度的同质和异质结构以及超低电阻电接触。

UWBGS 将制作器件测试结构，以量化这些领域的改进。为了实现目标，该计划将充分利用超宽禁带材料的最新进展。

DARPA 微系统技术办公室的专家正重点研究两种超宽禁带器件：直径大于 100 毫米的低缺陷密度衬底；具有高掺杂效率的突变同质结和异质结，具有低结缺陷密度和超低电阻电接触的器件层。

DARPA 的研究人员表示，氮化铝、立方氮化硼和金刚石等超宽禁带材料有可能变革半导体电子器件的应用，例如高功率射频开关和限幅器、用于雷达和通信系统的高功率密度射频放大器、用于电力电子的高压开关、用于极端环境的高温电子器件和传感器、深紫外发光二极管 (LED) 和激光器等。

然而，当今超宽禁带材料的质量较差，限制了其性能，科学家必须克服多项技术挑战才能使这项技术取得成果。

在为期三年的 UWBGS 计划中，雷神公司的工程人员将致力于提高器件层和结的材料质量，并提高金属触点的电气质量。

为此，雷神公司将专注于三个领域：大面积超宽禁带衬底；超宽宽禁同质结和异质结的超宽宽禁材料掺杂剂；以及超低电阻电触点和超宽宽禁材料的混合。