提升現代戰場戰斗力

研究氮化鎵技術的科研團隊獲獎，表明中國在三代半導體方面取得了突破性的進展，為國產電子裝備的性能提升奠定了基礎。

一直以來，美國都十分擔心中國的技術發展過快，中國企業在國外收購科技公司，頻頻受到美國政府的阻攔，從早些年華為試圖收購3Com，到去年紫光提出收購鎂光被否決，可以說這種事情非常常見。而美國之所以阻攔中國收購，就是擔心中國通過收購公司從而獲得珍貴的第三代半導體材料氮化鎵的相關技術。雖然美國想方設法阻攔，但中國還是憑借一己之力，短短幾年內就突破了這項技術，并且將它用在了055和殲-20上！

近日，關于國產三代半導體又有好消息傳來，國內三代半導體（氮化鎵）創新團隊獲得“全國創新爭先獎”。氮化鎵團隊獲獎的消息無疑表明中國在三代半導體方面取得了突破性進展，為國產電子裝備的性能提升奠定了基礎，也表明美國一直想方設法阻攔的三代半導體技術，中國已經有了新的突破！

相信有很多人還不知道這個氮化鎵究竟為何物？為什么美國如此擔心中國得到這項技術？而又為什么中國一直在努力發展這項技術？

GAN材料的研究與應用是目前全球半導體研究的前沿和熱點，是研制微電子器件、光電子器件的新型半導體材料，并與SIC、金剛石等半導體材料一起，被譽為是繼第一代Ge、Si半導體材料，第二代GaAs、InP化合物半導體材料之后的第三代半導體材料。它具有寬的直接帶隙、強的原子鍵、高的熱導率、化學穩定性好（幾乎不被任何酸腐蝕）等性質和強的抗輻照能力，在光電子、高溫大功率器件和高頻微波器件應用方面有著廣闊的前景。

氮化鎵（GAN）是第三代半導體材料的典型代表，氮化鎵是一種人造材料，自然形成氮化鎵的條件極為苛刻，需要2000多度的高溫和近萬個大氣壓的條件才能用金屬鎵和氮氣合成為氮化鎵，在自然界是不可能實現的。說到相控陣雷達，大家就明白了。無論是055大驅，還是殲-20戰斗機，都離不開這種雷達的存在。實際上，氮化鎵這種材料正是用來制作相控陣雷達TR原件的關鍵材料之一。這也是為什么美國一直擔心中國掌握這項技術的原因。

GAN具有高性能和高可靠性的特點。高性能主要包括高輸出功率、高功率密度、高工作帶寬、高效率、體積小、重量輕等。目前第一代和第二代半導體材料在輸出功率方面已經達到了極限，而GAN半導體由于在熱穩定性能方面的優勢，很容易就實現高工作脈寬和高工作比，將天線單元級的發射功率提高10倍。

高可靠性表現在功率器件的壽命與其溫度密切相關，溫結越高，壽命越低。GAN材料具有高溫結和高熱傳導率等特性，極大地提高了器件在不同溫度下的適應性和可靠性。GAN器件可以用在650℃以上的軍用裝備中。

相控陣雷達其實也并不稀罕，現如今世界各軍事強國使用相控陣雷達越來越普遍，但是要知道，相控陣雷達和相控陣雷達之間，差距也是非常大的。就拿我國的052C/D驅逐艦來說，兩者的相控陣雷達就大不相同。

首先說052C型驅逐艦，其搭載的雷達為346相控陣雷達，這款相控陣雷達所使用的元器件還是傳統的硅雙極管，而到了052D型驅逐艦，其使用的346A型相控陣雷達，所使用的便是砷化鎵元件。這兩種相控陣雷達使用的元件都不如氮化鎵的效果好。跟前面兩種相比，這種新的半導體器件不僅功率更大，耐熱更好，而且能夠探測到更小的目標。雷達抗電子干擾性能更好，現代戰場電子戰日益激烈，這一點顯得非常寶貴。

正因如此，這種雷達也成了未來的趨勢，國內外雷達工業界普遍認為2020年之后隱身目標將會更加廣泛出現在戰場上。因此各國都在努力發展這項新技術。而研究氮化鎵技術的科研團隊獲獎，這意味著我國在相關領域取得了突破性進展。此前有消息稱我國055萬噸大驅的相控陣雷達就采用了氮化鎵元件，需要指出的是中國電科十三所氮化鎵器件模塊材料、設備都實現了國產化，性能穩定可靠，已經在國產雷達上面得到運用。相信未來我國的預警機雷達、戰斗機機載雷達、防空雷達等也都陸續會用上氮化鎵元件。