Yeni nesil transistörler için DARPA düğmeye bastı

ABD Savunma Bakanlığı’na bağlı Savunma İleri Araştırma Projeleri Ajansı (DARPA), Çin‘in galyum ihracatına getirdiği kısıtlamalara yanıt olarak, Raytheon şirketine yeni nesil transistörler geliştirme görevi verdi. Raytheon, sentetik elmas ve alüminyum nitrür yarı iletkenlerini kullanarak mevcut ve gelecekteki radar, iletişim sistemleri ve ileri teknoloji silah sistemlerinde kullanılacak cihazlar üzerinde çalışacak.

GaN transistörlere rakip geliyor

Çin, galyum arzının büyük bir kısmını kontrol ediyor ve son dönemde bu değerli yarı iletken malzemenin ihracatını ABD’nin ticaret engellerine bir cevap olarak kısıtladı. Galyum nitrit (GaN), özellikle yüksek güç ve yüksek frekanslı yarı iletkenlerde kritik bir malzeme olarak öne çıkıyor. Aktarılanlara göre bu kritik malzemeye erişememek ABD’nin ulusal güvenliği için potansiyel bir risk anlamına geliyor.

DARPA’nın Raytheon’a verdiği üç yıllık kontrat, sentetik elmas ve alüminyum nitrür bazlı yarı iletkenlerin geliştirilmesini hedefliyor. Bu malzemeler, özellikle radar sistemleri, radyo frekansı anahtarları, güç amplifikatörleri ve elektronik harp gibi alanlarda kullanılacak. Raytheon, bu teknolojileri geliştirerek işbirliğine dayalı algılama, elektronik savaş, yönlendirilmiş enerji ve hipersonik gibi yüksek hızlı silah sistemleri için optimize etmeyi amaçlıyor.

Sentetik elmas, 5.5 eV’lik geniş bant aralığı ile GaN’in sunduğu 3.4 eV’lik band aralığından daha üstün özellikler vaat ediyor. Yüksek frekans performansı, elektron hareketliliği ve ısı yönetimi konusunda ileri düzeyde avantajlar sunarken, güç yönetimi ve dayanıklılık açısından da kritik öneme sahip. Kötü haber ise bu malzemenin seri üretimi oldukça zor. Alüminyum nitrür (AlN) ise 6.2 eV’lik bant aralığı ile çok daha geniş bir bant aralığı sunarak, galyum nitritin de ötesine geçebilecek potansiyele sahip.

Raytheon’un proje kapsamında iki aşamada çalışması planlanıyor. İlk aşamada, sentetik elmas ve alüminyum nitrür tabanlı yarı iletken filmler geliştirilecek. İkinci aşamada ise bu malzemeler, sensör uygulamalarına uygun şekilde daha geniş çaplı plakalara entegre edilecek. Raytheon, galyum arsenit (GaAs) ve galyum nitrit (GaN) teknolojilerinin radar sistemlerine entegrasyonu konusunda zaten önemli bir tecrübeye sahip.

Şirketin İleri Teknoloji Başkanı Colin Whelan, bu projeyle birlikte yarı iletken teknolojisinde yeni bir devrimin kapılarının aralanacağını belirterek, “Raytheon, GaAs ve GaN gibi malzemelerin geliştirilmesinde büyük bir deneyime sahip. Bu uzmanlığımızı kullanarak, bu malzemeleri [sentetik elmas ve alüminyum nitrürü] gelecekteki uygulamalara yönelik olarak olgunlaştırmak için çalışacağız.” dedi. Ancak şirket henüz bu planların erken aşamasında bulunuyor.