禁镓为这晶片？陆新型雷达 可扫近5000公里！「会跑的」乐山雷达

中国电子科技集团（CETC）研究团队成功研发出一款功率输出创纪录的氮化镓雷达晶片，比同类晶片功率高出1到2个数量级。（示意图 Shutter Stock）

正值美国严厉制裁中国大陆半导体技术期间，来自一间中国主要国防企业的研究团队声称，他们成功研发出一款功率输出创纪录的雷达晶片。这一个指尖大小的晶片峰值功率可达到2.4千瓦（kW），比大多数现有的雷达系统中，类似的功率放大晶片性能高出1到2个数量级。由数万颗这样的晶片组成的新一代军舰的主动相位阵列雷达（APAR）可侦测到4500公里内的目标。这个几乎接近了美国陆基最强的铺路爪长程预警雷达（AN/FPS-115 PAVE PAWS）4000至5000公里的侦测距离，而且可以装备在舰艇上到处跑。

据《南华早报》（SCMP）13日报导，研究人员表示，这种新型晶片可以用于建造极为强大的X波段雷达，在电磁波谱中属于微波，主要由军方用于识别威胁和飞弹制导，而且可以相对低成本大规模生产。中国电子科技集团（CETC）的高级工程师斛彦生领导的团队表示，现有的晶片技术「无法满足新型超高功率微波系统的需求。」

斛彦生和他的同事们上个月发表在《固体电子学研究与进展》上的一篇论文中表示，这种新晶片在实际应用中有「光明的前景。」

今年6月，中国大陆公开了一个计划，旨在为军舰建造最强大的雷达。参与该项目的科学家预计，新一代主动相位阵列雷达将产生峰值功率达到30兆瓦（megawatt）足以侦测距离4500公里目标。该团队表示，为了产生强大的电磁波，需要「数万个」晶片无缝协同工作。然而，全球市场上很少有产品能满足这种极高功率的需求。

斛彦生团队的新晶片使用了氮化镓（GaN）这是一种半导体材料。镓（Gallium）是一种稀有金属，可以提高电子设备的功率和效率。美国及其盟友早已对中国大陆实施高功率镓基半导体出口禁令，十分严格。

不过，中国大陆生产的镓占全球80％以上。去年7月，北京自己也对外实施了镓、锗出口限制。

晶片中的氮化镓层仅几纳米厚，使其能够在电子迅速流动的情况下产生强大的信号。然而，根据他们团队表示，在1千瓦以上的功率输出下，大多数镓基半导体会因高电压下的电子泄漏而受到破坏。

研究人员在晶片中添加了铝，可以阻止电子泄漏。然而，添加过多的铝可能会影响电子流动，降低晶片的峰值功率。不过他们找到了最佳配方。

根据研究人员的说法，热应力一直是雷达操作的一个主要威胁，但新晶片即使在最大功率下运作时，也能保持在远低于安全阈值的温度下运作

由于美国的制裁加剧，中国大陆政府、军方和企业加大了科技创新的投资。总部位于深圳的科技巨头华为，近年来一直是美国政府和立法者的主要目标，上个月推出了第一款可实现卫星通话的5G手机Mate 60 Pro。

这款智慧型手机能够传输足够强大的信号，以在不使用可见天线的情况下达到距离36000公里的高轨道通信卫星。这种超长距离通信能力被认为是不可能实现的，但在美国的出口禁令下，华为完全自主设计制造的晶片实现了这一目标。

华为保守了这项技术的细节，但据报导，一些中国大陆用户曾在沙漠、海洋或商业航班上使用这款手机进行卫星通话。