미국 국방부의 DARPA가 중국의 갈륨 수출 제한에 대응하여 Raytheon에 새로운 반도체 재료 개발을 위한 3년 계약을 체결했습니다. 이 이니셔티브는 Gallium nitride(GaN)와 같은 광대역 갭(WBG) 반도체에 의존하는 고급 전력 칩과 고주파 증폭기의 성능을 향상시키는 것을 목표로 하고 있습니다.
현재 중국은 갈륨 공급의 상당 부분을 통제하고 있어 미국의 국가 안보에 대한 우려를 낳고 있습니다. Raytheon은 레이더 및 통신 시스템을 개선할 것으로 예상되는 합성 다이아몬드 및 Aluminum nitride 반도체 개발에 집중할 것입니다. 이러한 재료는 전자전, 협력 감지 및 극초음속 무기 시스템에 필수적인 고주파 스위치, 리미터 및 전력 증폭기와 같은 응용 분야에 사용될 것입니다.
Gallium nitride(GaN)는 3.4 eV의 밴드갭을 가지고 있어 이미 고전력 및 고주파 응용 분야에서 주요 재료로 자리 잡고 있습니다. 그러나 약 5.5 eV의 밴드갭을 가진 합성 다이아몬드는 고주파 성능, 전자 이동도, 열 관리 및 전력 처리 측면에서 GaN을 능가할 잠재력을 가지고 있습니다. 그럼에도 불구하고 합성 다이아몬드는 아직 대량 생산 단계에 이르지 못하고 있습니다.
Aluminum nitride(AlN)은 약 6.2 eV의 더 넓은 밴드갭을 제공하여 이러한 응용 분야에 유망한 후보로 떠오르고 있지만, Raytheon은 이 재료를 사용한 적합한 반도체를 아직 개발하지 못했습니다. 계약은 두 개의 단계로 나뉘어 있으며, 첫 번째 단계는 반도체 필름 개발에 중점을 두고, 두 번째 단계는 센서 응용을 위해 더 큰 직경의 웨이퍼 기술을 정제하는 것을 목표로 하고 있습니다.
Raytheon은 레이더 응용 분야에서 GaN 및 GaAs에 대한 광범위한 경험을 활용하여 이 계약을 성공적으로 수행할 것으로 예상됩니다. Raytheon의 첨단 기술 부문 사장인 콜린 휠런은 이 프로젝트가 반도체 기술 혁신에 중요한 의미가 있음을 강조하며, 국방부 시스템을 위한 재료 개발에서 회사의 입증된 실적을 강조했습니다.
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