山西
氮化镓雷达都成“牛夫人”了吗？前几日，央视网就报道了杭州镓仁半导体首次实现了12 英寸氧化镓晶体等径生长，用的还是本公司自研的设备。一个大号晶圆片能够切出800颗芯片，未来的中国战斗机在探测距离上将要碾压全世界了。
氧化镓与战机雷达有什么关系呢？先来给不了解的朋友们简单地科普一下雷达的工作原理。雷达放出电磁波，打到被探测物体上，然后反弹回来，这个步骤很多人都知道。但是电磁波是怎么放出去的，许多人就搞不懂了。在雷达中有一个主振荡器，它会放出一个功率很小的电磁波，这个波强度太低，根本传不远，需要一个大喇叭把它放大，也就是功率放大器。
功率放大器的核心就是半导体晶体管，在功率放大器里加电压，晶体管内部的电子被电场加速，形成高频电流。电流振荡的频率和输入信号一致，但幅度被放大了成千上万倍，经过放大过后的电磁波可以传得非常远。
功率与电流电压都成正比，是二者的乘积。当电流一定时，要想把功率增大，就必定要输出大电压，但是普通的半导体撑不住这么大的电压。能够承受的半导体禁带宽度必然更宽。老款歼20使用的砷化镓的禁带宽度大概是1.4电子伏特，现在我国战机主流用的是氮化镓雷达，它的禁带宽度是3.4电子伏特，而现在我们攻坚的氧化镓雷达的禁带宽度是4.9电子伏特。
用氧化镓来制造战斗机雷达的功率放大器，能让歼20在400公里外发现F-22和 F-35。对没有隐身功能的战斗机，探测距离能达到一千多公里。其实这个距离已经没有多大意义了，因为战机携带的空对空导弹很难打到1000多公里。可是用眼睛能看得见总是好的，能做很多战术预判。用氧化镓制造的舰艇雷达，它的探测距离也会变得更远，同时电子战能力会提升一个档次。
以后的空战欧美还怎么打？这是底层的战力提升，战斗机上面有雷达，导弹上也有主动雷达，机器狗上也有。在信息化战争时代，根本就离不开这个东西。可以说在雷达材料上，中国已经与全世界形成代差了。
看到这里可能会有人要问了，那么代价是什么呢？
这个氧化镓虽然好，但是导热性太差，功率大、散热慢、熔点还低，散热没有做好，一开机很容易烧毁。这就需要一个相当强的衬底，目前用的是两种材料，而国外也搞不定。一个是氮化铝，目前西安的官方团队已经研究出了氮化铝衬底方案。还有一个就是金刚石，上海的微电子机构选的是这个更加激进的方式，金刚石的晶体其实就是钻石，它的导热能力目前是世界上所有材料中最好的。而人工合成钻石目前最强的是河南老乡，他们不仅会种地还会种钻石，垄断了全世界近乎90%的人造钻石市场。
欧美为什么在雷达上跟不上中国的速度？
本来，他们想卡我们的脖子，可低头一看，原来自己的脖子已经被中国卡死了。镓这种元素，中国的储量占世界的40%以上，而且我们还提炼了全球90%以上的镓。它是电解铝的副产品，每年我国大量从国外进口铝矿石，电解铝产生的镓金属就有280多吨。对于中国来讲，这只是顺带完成的事，甚至之前我们都用不完。
而对于美国来讲，要获得这么多镓可太难了。单从矿石当中提取镓金属的成本实在是太高了，至于电解铝产业，美国根本就搞不出来，这要消耗大量电力。而且造出来的铝卖给谁呢？这个行业也等于被中国垄断了。
我国很多手机免费送快充插头，而老美的苹果手机就不送适配器。原因就是高功率快充必然要用到氮化镓，美国的生产成本压不下来。现在苹果手机有很多是在印度和其他国家代工，而镓金属现在又被中国出口管制，海外的生产成本会更高。
现在的很多战斗机用的还是机械扫描的多普勒雷达，像阵风里塞入800多个砷化镓有源相控阵组件，那在国际上都被吹成最强四代半了。我国的歼-10CE上有1000多个有源相控阵氮化镓雷达，以后还会升级成氧化镓的，这叫阵风怎么打？
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