北京大学的团队发现了一种新的晶体材料叫“卡帕氧化镓”。这种材料铁电性能不错,极端条件下也能保持稳定。这让大家看到了未来军用雷达芯片的希望:更微型、更强大、更迅速。比如说,以前用一组芯片才能完成的任务,现在也许只用一块芯片就能搞定。吴振平团队给半导体材料扔了个重磅炸弹。现代战斗机大多装了AESA雷达。这种雷达由很多发射和接收单元组成,每个单元都需要功率半导体芯片生成和处理信号。要是芯片性能好,雷达探测范围就大,抗干扰能力强,功耗还低。中国科学院院士郝跃提到,中国掌控了超过95%的镓资源。和这个科研项目相关的还有北京大学和吴振平。北大团队把AESA系统可能使用的材料方向给指出来了。早先用的是砷化镓,美国的F-22猛禽有一部分也用这种技术。后来氮化镓取代了砷化镓,效率更高、功率密度更大、探测距离更远。F-35闪电II、歼-20和歼-35这些主要战机现在也都用上了氮化镓。这个研究关注的氧化镓被看作是第三代AESA材料候选之一。美国F-22猛禽有一部分装备了早期版本的砷化镓技术。郝跃在全国人大会议上强调了这一点:中国掌控着镓的资源优势。和这次研究相关的还有F-35闪电II和歼-35这些飞机。原来已经有一些人认为氧化镓有潜力成为第三代AESA材料的候选者。氧化镓本来就不是新鲜玩意儿,它是一种宽禁带半导体材料。它的击穿电场很高,适合处理高功率信号。但以前的研究很难把它的稳定高功率性能和数据存储功能结合起来。吴振平说,卡帕氧化镓展示了铁电性,这个意思就是它可以自主保持极化状态。中国科学院院士郝跃提到过中国在镓资源上的优势:中国控制了超过95%的镓资源。这个突破在于卡帕这个特殊晶体相上:它可以在不加电源的情况下自主保持极化状态。理论上用这种材料做出来的芯片可以同时搞定三件事:发射雷达信号、处理回波数据和存储信息。现在的AESA系统需要不同的芯片来完成这三样任务,设备变大变重,故障点也多了。如果这个一体化方案成熟了,就能从根本上改变机载雷达电子设备的架构,让空间有限的隐身飞机实现更紧凑高效的集成。郝跃院士提到中国在镓资源上占据优势:中国控制了超过95%的镓资源。吴振平提到这个一体化方案有可能让机载雷达电子设备架构发生根本性改变:空间有限的隐身飞机可以实现更紧凑高效的集成。把铁电技术加入到氧化镓光电探测器中可以大幅提升性能:省电又高效。这个改进也为下一代低噪声高灵敏度光子系统打下了材料基础:给低噪声高灵敏度光子系统提供了坚实材料基础。这项研究还在实验室阶段:工艺开发路线还很长。从材料性能探索到器件制作、系统整合、可靠性检查都需要时间人力财力投入:每个环节都得花不少时间人力财力投入。郝跃院士提到中国在镓资源上占据优势:控制了超过95%的镓资源;郝跃院士在全国人大会议上强调这一点;郝跃院士在全国人大会议上特别提到这是一种其他国家难以模仿的天赋优势。技术突飞猛进加上资源垄断这种战略意义远远超出了那一块芯片范畴:资源垄断战略意义重大。