导读：9月13日，据南华早报消息，中国电子科技集团公司（CETC，简称中国电科）一个研究小组公开了一项成果，显示该团队使用受到外部严格限制的半导体技术制造出了功率输出创纪录的雷达芯片。

图源：南华早报

据报道，中国科学家表示，他们已经开发出一种雷达组件，其中包含国产芯片，可以在X波段产生创纪录的功率输出。这款手指大小的芯片可以产生峰值功率达到2.4千瓦的雷达信号，比大多数现有雷达系统中类似功放芯片的性能高出一两个数量级。据介绍，新芯片可用于构建功能极其强大的雷达，该雷达在X波段（军方主要用于识别威胁和引导导弹）运行，并且可以以相对较低的成本进行批量生产。中国电科（CETC）高级工程师胡燕生（音译）领导的团队表示，现有芯片技术“由于功率密度相对较低，无法满足新型超高功率微波系统的需求”。胡和他的同事上个月在同行评审期刊《固态电子学研究与进展》上发表的一篇论文中表示，这种新芯片“在实际应用中具有光明的前景”。

来源：南华早报

2023年7月，中国商务部宣布对关键金属镓和锗的出口实施管制，而镓正是先进雷达材料氮化镓（GaN）的原材料。南华早报称，中国正进行一项为军舰建造最强大雷达的计划，参与该项目的科学家预计新一代有源相阵雷达将产生功率达到30兆瓦的信号，足以探测4,500公里外的目标。该团队表示，这需要“数以万计”的芯片无缝地协同工作，以快速脉冲产生强大的电磁波。但根据胡的论文，全球市场上很少有产品能够满足这种极端的功率要求。

图：使用GaN材料T/R组件的雷达

芯片中的氮化镓层只有几纳米厚，使其能够通过快速的电子流产生强信号。但胡的团队表示，当功率输出超过1千瓦时，大多数镓基半导体都会被击穿，因为在高电压下会发生电子泄漏。研究人员在氮化镓中添加了铝，这可能成为防止电子泄漏的屏障。然而，添加过多的铝可能会影响电子流并降低芯片的峰值功率。在论文中，胡和他的同事分享了他们经过多次尝试和错误后发现的最佳化学成分配方。该团队还重新设计了栅极，显著提高了雷达信号的功率和质量。研究人员表示，热应力一直是雷达运行的主要威胁，但即使在最大功率下工作，新芯片也可以保持在远低于安全阈值的温度。