寬禁帶半導(dǎo)體在雷達(dá)中的應(yīng)用

金海薇，秦　利，張　蘭

(中國國防科技信息中心，北京 100142)

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寬禁帶半導(dǎo)體在雷達(dá)中的應(yīng)用

金海薇，秦利，張?zhí)m

(中國國防科技信息中心，北京 100142)

摘要：以碳化硅和氮化鎵為典型代表的寬禁帶半導(dǎo)體材料，與常規(guī)半導(dǎo)體硅或砷化鎵相比，具有寬帶隙、高飽和漂移速度、高臨界擊穿電場等突出優(yōu)點(diǎn)，是大功率、高溫、高頻、抗輻照應(yīng)用場合下極為理想的半導(dǎo)體材料。介紹了寬禁帶半導(dǎo)體技術(shù)在雷達(dá)中的應(yīng)用及其在美國的發(fā)展，闡述了寬禁帶半導(dǎo)體技術(shù)與雷達(dá)技術(shù)相結(jié)合帶來的技術(shù)進(jìn)步，及其對下一代雷達(dá)技術(shù)的影響。

關(guān)鍵詞：寬禁帶半導(dǎo)體；雷達(dá)；碳化硅

0引言

半導(dǎo)體技術(shù)在各種軍事領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用打破了武器裝備唯大、唯多和大規(guī)模破壞的傳統(tǒng)觀念，使武器系統(tǒng)變得體積更小、質(zhì)量更輕、功耗更低、可靠性更高、作戰(zhàn)效能和威力更強(qiáng)。軍用電子裝備需要工作在高溫、高輻射等惡劣環(huán)境，可探測出遠(yuǎn)距離的小目標(biāo)，能實(shí)時處理高速傳感數(shù)據(jù)，而工作頻帶超出普通的商用范圍。于是，軍用電子裝備對半導(dǎo)體元器件的要求遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通的電子設(shè)備，元器件的安全性和可靠性必須更高。在此值得指出的是，采用傳統(tǒng)半導(dǎo)體技術(shù)制作的電子系統(tǒng)已無法滿足下一代軍事應(yīng)用對體積、質(zhì)量和可靠性的更高要求。寬禁帶半導(dǎo)體器件具有高頻、大功率、高溫和抗惡劣環(huán)境應(yīng)用潛力，使其為解決這些問題提供了方法。

1寬禁帶半導(dǎo)體

禁帶寬度大于2.2eV的半導(dǎo)體被定義為寬禁帶半導(dǎo)體，寬禁帶半導(dǎo)體材料典型代表有碳化硅(SiC)和氮化鎵(GaN)，這些半導(dǎo)體材料也稱為第三代半導(dǎo)體材料。……