先進的功率芯片和射頻放大器依賴于寬帶隙（WBG）半導體材料，如氮化鎵(GaN)。中國控制著大部分的鎵供應(yīng)，并對鎵進行了出口限制。為了應(yīng)對這一挑戰(zhàn)，美國國防部高級研究計劃局(DARPA)已委托雷神公司開發(fā)合成金剛石和氮化鋁(AlN)半導體。

       雷神公司的目標是將這些材料應(yīng)用到優(yōu)化當前和下一代雷達和通信系統(tǒng)的設(shè)備中，如射頻開關(guān)、限制器和功率放大器，增強其能力和范圍。這包括協(xié)同傳感、電子戰(zhàn)、定向能和集成到高超音速等高速武器系統(tǒng)中的應(yīng)用。

       憑借3.4 eV帶隙，氮化鎵已經(jīng)成為高功率和高頻半導體領(lǐng)域的領(lǐng)先材料。在高頻性能、高電子遷移率、極端熱管理、更高功率處理和耐用性至關(guān)重要的應(yīng)用中，合成金剛石有潛力超越GaN的能力（其帶隙約為5.5 eV）。然而，合成金剛石是一種新興的半導體材料，其大規(guī)模生產(chǎn)仍然存在挑戰(zhàn)。氮化鋁的帶隙甚至更寬，約為6.2 eV，使其更適合上述應(yīng)用。雷神公司尚未開發(fā)出合適的半導體。

       在合同的第一階段，雷神公司的先進技術(shù)團隊將專注于開發(fā)基于金剛石和氮化鋁的半導體薄膜。第二階段將專注于改進和發(fā)展金剛石和氮化鋁技術(shù)，以用于更大直徑的晶圓，特別是針對傳感器應(yīng)用。

       根據(jù)合同條款，雷神公司必須在三年內(nèi)完成兩個階段，這凸顯了該項目的緊迫性。雷神公司在將氮化鎵和砷化鎵（GaAs）集成到雷達應(yīng)用中方面已經(jīng)擁有豐富的經(jīng)驗。