第300章 氮化镓不仅仅要生产,还得寻找最好的方式! (第3/3页)
……主动相控阵雷达上的T/R组件等等。
再次,就是它的能隙很宽,传统的第一代半导体硅,只有1.1eV,二代材料硒化镉也不过1.8eV,而氮化镓足足达到了3.4eV,这样可以减少材料中电子和空穴的复合几率,从而获得卓越的光电特性,比如说制造激光二极管,一个小小的灯泡一样的东西,就能产生405纳米的紫光激光。
总之,氮化镓有着各种优秀的特性,谁掌握了它,谁就能掌握未来电子技术!
“目前,国际上最主要的生产氮化镓的方式是金属有机化合物气相沉积技术,也就是MOCVD,这种技术在六十年代被提出,到现在,差不多已经趋近成熟和完善了,用TMGa做为镓源,用NH3为反应气体,保护气是高纯度的氮气,在高温条件下,就能在蓝宝石衬底上成功制备出薄层氮化镓。”
张同指着其中一台设备说道:“我们最开始制备氮化镓,就是用这个方式,但是,实验过后,我们就放弃了。”
“为什么?”
“太贵。”
氮化镓就是个薄膜,需要附着在蓝宝石上!而且,其他的原材料,价格都不便宜,所以,这方式虽然已经近乎成熟,而且生产速度快,产品质量高,产量高,但是……
咱们用不起!
“后来,咱们又试过了HVPE,也就是氢化物气相外延的方式,生产速率快,可以得到大尺寸的薄膜,但是,价格也贵,照样无法大量生产,所以,咱们最终,开创出来了全新的方式,咱们把它叫做氨热法。”
张同一边说,一边带着秦亮来到了最里面的设备旁边。
“这是咱们独创的技术,受到水热法生产石英的启发,咱们发明了类似的技术,只是把溶剂从水换成了氨。”
“这里面的高压反应容器分成两个区,一个溶解区,一个生长区,溶解区可以将多晶氮化镓溶解,然后生长出来纯度高的单晶氮化镓,由于对流关系,生长过程中,没有参与溶解的镓可以回到溶解区,循环反复使用,这样的产品,纯度高,晶体质量高,关键是便宜……”
咱们东方的相控阵雷达能够做成白菜价,和原料价格低有很大的关系,现在,己方已经找到了正确的方式!
这样一来,咱们的半导体材料,直接从第一代跨越到了第三代!
从氮化镓材料到相控阵雷达,可能还需要三五年的时间,不过,只要搞出来,在这个领域里,咱们就能成为世界第一!
“这东西……有缺点吗?”
“有,缺点就是生长速率低,产量低,不过,我们可以多安装这些反应炉,用数量优势来弥补。反正……便宜嘛。”
秦亮点头:“嗯,材料系的校办工厂,可以开始着手生产这种氮化镓材料了,不过,这个工厂需要高度保密,我们不仅仅要挑选可靠的工人,还要请部队驻扎。”
部队是愿意来当保安的,因为他们知道,西工大的很多研发产品有多逆天。
“好!不过……这氮化镓的产品开发,怕还是需要时间啊。”
“嗯,我们第一个开发的产品,就是T/R组件,也就是高频射频元件,这个开发出来,将会让我们在这个领域里,达到世界第一!”
“好,那咱们和电子系一起研制!”张同点头:“接下来,这个项目就是材料系的重点项目!”
“嗯,我们的研发人员,也会因为这些成就而载入史册!”
在场的学生们,个个精神振奋,目光发亮。
具体怎么研制,已经不用秦亮来干涉了,毕竟他也不清楚,他只要指路就行,指点完了这些,秦亮打了个哈欠,接下来,该回去睡觉了……
“秦亮同学啊,咱们这氮化镓,能不能用在卫星上?”
既然是高频射频器件,那当然就得考虑到卫星的使用了。
当年,东方红响彻太空,靠的就是电子管的优秀性能,美苏的卫星都是晶体管的,功率太低,和咱们的电子管没法比,而现在,有了更先进的氮化镓,那咱们的卫星性能,是不是也能上个台阶了?
“对啊,咱们的北斗一号,已经进行了一年半的时间,技术原理都掌握了,接下来就开始设计卫星了,这要是用了咱们的氮化镓,这卫星性能,应该能上一个台阶啊!”
北斗!
80年夏天,项目启动,航天系也有了重点项目,之后……秦亮就没管过,任由他们自己研究。
现在……已经到卫星设计阶段了!
这个项目,关系重大,现在,GPS还没有正式组网呢,如果咱们的北斗双星先投入使用,那就是全世界第一个卫星导航系统啊!到时候,哪怕先占领了亚洲市场,那也能获得巨大的经济利益,北斗二代,也就可以跟着上马了。
航天系干得不错,等明天,过去看看!
至于现在,还是回去睡觉吧。
PS:氨热法的原理图和半导体材料对比。