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中国雷达探测能力即将迎来质的飞跃,而支撑这一飞跃的,是半导体材料领域的一次硬核突

中国雷达探测能力即将迎来质的飞跃,而支撑这一飞跃的,是半导体材料领域的一次硬核突破。杭州镓仁半导体在9月14日宣布,他们用自己研发的VB法长晶设备,全球第一次实现了12英寸氧化镓晶体的等径生长。简单说,以前氧化镓晶圆只能在实验室里当样品慢慢搞,现在12寸氧化镓晶圆可以正式从实验室走向工业化量产了。
 
先说清楚一件事:雷达好不好,关键看两样——看得远不远,扛不扛得住。这两样东西,全看收发组件里那块半导体材料行不行。材料越耐高压、越耐高温,雷达功率就越大,探测距离就越远。而氧化镓,就是目前地球上最能扛的半导体材料之一。
 
它到底有多能扛?禁带宽度4.8电子伏特,是碳化硅的1.5倍,击穿场强理论上是碳化硅的三倍以上。你不用记这些数字,只需要知道一个结论:同样大小的雷达组件,换成氧化镓,功率能翻好几倍,还更不容易烧。
 
但光性能好没用,还得便宜、能量产。过去氧化镓卡就卡在这儿——实验室里能长出来,但长不大、长不快、长不匀。这次“12英寸等径生长”把这道坎迈过去了。等径,就是晶体像一根粗细均匀的钢管,能连续切出几百片衬底。12英寸,意味着能直接上现有芯片产线,不用重建工厂。
 
这两件事加在一起,等于什么?等于氧化镓从“实验室宝贝”变成了“流水线产品”。性能好还买得起,这才是能真正装到军舰、飞机、导弹上的前提。
 
回头看,十年前中国雷达从砷化镓升级到氮化镓,探测距离直接翻倍,一举追平世界第一梯队。如今氧化镓接棒,天花板再次抬高。据公开试验数据,“黄纬禄”号试验舰上的氧化镓雷达,对隐身目标锁定距离达400公里,对非隐身目标可达1200公里。而美军现役SPY-6氮化镓雷达,对非隐身目标也只有约400公里。差距不是一点半点,是一个量级。
 
当然,从一块晶体到一台雷达,中间还有外延、器件、封装、系统集成一长串路要走。镓仁半导体8月刚完成数亿元A轮融资,正是用来打通这条全链路。12英寸晶锭的加工和性能验证还需要时间,规模化量产不是明天的事。
 
但方向已经清晰了。从2英寸到8英寸,镓仁用了不到两年;从8英寸到12英寸,节奏还在加快。底层的材料关一旦打通,后面就是水到渠成的事。十年前我们追着别人跑,如今在第四代半导体这条赛道上,中国已经跑到了前面。雷达的“心脏”要换代了,而这一次,钥匙攥在我们自己手里。


信息来源:萧山日报《全球首次 镓仁半导体实现12英寸氧化镓晶体等径生长》

文|丁墨
编辑|南风意史