GaN MMICs: ರಾಡಾರ್ ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ವಾರ್‌ಫೇರ್‌ಗಾಗಿ DRDO ನ ಸ್ಥಳೀಯ ಚಿಪ್ಸ್

ಹೆಸರನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವುದು, ಒಂದು ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಒಂದು ಭಾಗ

ಗ್ಯಾಲಿಯಮ್ ನೈಟ್ರೈಡ್, GaN ಎಂದು ಸಂಕ್ಷೇಪಿಸಲಾಗಿದೆ, ಇದು ಗ್ಯಾಲಿಯಮ್ ಮತ್ತು ಸಾರಜನಕದ ಅರೆವಾಹಕ ಸಂಯುಕ್ತವಾಗಿದೆ. ಅರೆವಾಹಕವು ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸಲು ಅನುಮತಿಸುತ್ತದೆ, ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್‌ಗಳಂತಹ ಸಾಧನಗಳಿಗೆ ಇದು ಉಪಯುಕ್ತವಾಗಿದೆ. ವಸ್ತುವು ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಒಂದು ಭಾಗ ಮಾತ್ರ. ಇಂಜಿನಿಯರ್‌ಗಳು ಸಾಧನಗಳನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಬೇಕು, ಅವುಗಳನ್ನು ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳಾಗಿ ಸಂಪರ್ಕಿಸಬೇಕು ಮತ್ತು ವಿನ್ಯಾಸವನ್ನು ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹವಾಗಿ ಪುನರುತ್ಪಾದಿಸುವ ಉತ್ಪಾದನಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸಬೇಕು.

ಒಂದು ಮೊನೊಲಿಥಿಕ್ ಮೈಕ್ರೊವೇವ್ ಇಂಟಿಗ್ರೇಟೆಡ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್, ಅಥವಾ MMIC, ಒಂದೇ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಚಿಪ್‌ನಲ್ಲಿ ಸಂಪರ್ಕಿತ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಅಂಶಗಳನ್ನು ಇರಿಸುತ್ತದೆ. "ಮೊನೊಲಿಥಿಕ್" ಆ ಸಂಯೋಜಿತ ನಿರ್ಮಾಣವನ್ನು ಉಲ್ಲೇಖಿಸುತ್ತದೆ. "ಮೈಕ್ರೋವೇವ್" ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ನಿಭಾಯಿಸುವ ಉನ್ನತ-ಆವರ್ತನದ ರೇಡಿಯೊ ಸಂಕೇತಗಳನ್ನು ಗುರುತಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳು ಸಿಗ್ನಲ್‌ಗಳನ್ನು ವರ್ಧಿಸುತ್ತವೆ, ಬದಲಾಯಿಸುತ್ತವೆ ಅಥವಾ ನಿಯಂತ್ರಿಸುತ್ತವೆ. ಏಕೀಕರಣವು ರೇಡಿಯೊ ಮಾಡ್ಯೂಲ್ ಅನ್ನು ಕಾಂಪ್ಯಾಕ್ಟ್ ಮಾಡಬಹುದು, ಆದರೆ ಅದರ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯು ಅದರ ವಿನ್ಯಾಸ ಮತ್ತು ಆಪರೇಟಿಂಗ್ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ.

ರಾಡಾರ್ ಒಳಗೆ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಏನು ಮಾಡುತ್ತದೆ

ರಾಡಾರ್ ರೇಡಿಯೋ ತರಂಗಗಳನ್ನು ಕಳುಹಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವಸ್ತುಗಳಿಂದ ಪ್ರತಿಫಲನಗಳನ್ನು ಪಡೆಯುತ್ತದೆ. ಹೊರಹೋಗುವ ಸಂಕೇತವನ್ನು ಬಲಪಡಿಸಲು ಅದರ ರವಾನಿಸುವ ಭಾಗಕ್ಕೆ ಪವರ್ ಆಂಪ್ಲಿಫಯರ್ ಅಗತ್ಯವಿದೆ. ಹಿಂದಿರುಗುವ ಪ್ರತಿಧ್ವನಿ ಹೆಚ್ಚು ದುರ್ಬಲವಾಗಿರಬಹುದು, ಆದ್ದರಿಂದ ಸ್ವೀಕರಿಸುವ ಭಾಗಕ್ಕೆ ಸ್ವಲ್ಪ ಹೆಚ್ಚುವರಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಶಬ್ದವನ್ನು ಪರಿಚಯಿಸುವ ವರ್ಧನೆಯ ಅಗತ್ಯವಿದೆ. ವಿಭಿನ್ನ ಮಾರ್ಗಗಳ ನಡುವೆ ಸಂಕೇತಗಳನ್ನು ನಿರ್ದೇಶಿಸಲು ಸ್ವಿಚ್‌ಗಳು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತವೆ. ಈ ಕಾರ್ಯಗಳು ಒಂದೇ ಅರೆವಾಹಕ ವಸ್ತುವನ್ನು ಬಳಸಿದರೂ ವಿಭಿನ್ನ ಅವಶ್ಯಕತೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ.

ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ-ವರ್ಗಾವಣೆ ಡಾಕ್ಯುಮೆಂಟ್ ಪವರ್ ಆಂಪ್ಲಿಫೈಯರ್, ಕಡಿಮೆ-ಶಬ್ದದ ಆಂಪ್ಲಿಫೈಯರ್ಗಳು ಮತ್ತು X ಬ್ಯಾಂಡ್ ವರೆಗಿನ ಆವರ್ತನ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ಸ್ವಿಚ್‌ಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ. ಇದು ರೇಡಿಯೋ-ಫ್ರೀಕ್ವೆನ್ಸಿ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳಿಗಾಗಿ ಹೈ-ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್-ಮೊಬಿಲಿಟಿ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್‌ಗಳನ್ನು ಸಹ ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ. "ರೇಡಿಯೋ ಫ್ರೀಕ್ವೆನ್ಸಿ" ಎಂಬ ಪದವು ವೈರ್‌ಲೆಸ್ ಪ್ರಸರಣ ಮತ್ತು ಸ್ವಾಗತಕ್ಕಾಗಿ ಬಳಸುವ ವಿದ್ಯುತ್ ಸಂಕೇತಗಳನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಯಾವುದೇ ನಿರ್ದಿಷ್ಟತೆಗಳು ರಾಡಾರ್‌ನಲ್ಲಿರುವ ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಕಂಪ್ಯೂಟಿಂಗ್ ಅಥವಾ ಸಿಗ್ನಲ್-ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ ಕಾರ್ಯವನ್ನು ಚಿಪ್ ನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದರ್ಥವಲ್ಲ.

ಗ್ಯಾಲಿಯಮ್ ನೈಟ್ರೈಡ್ ಏಕೆ ಉಪಯುಕ್ತವಾಗಿದೆ

GaN ವೈಡ್-ಬ್ಯಾಂಡ್‌ಗ್ಯಾಪ್ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಆಗಿದೆ. ಬ್ಯಾಂಡ್‌ಗ್ಯಾಪ್ ಎಂಬುದು ವಿದ್ಯುತ್ ವಹನದಲ್ಲಿ ಭಾಗವಹಿಸಲು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ದಾಟಬೇಕಾದ ಶಕ್ತಿಯ ಪ್ರತ್ಯೇಕತೆಯಾಗಿದೆ. ಅದರ ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ದೊಡ್ಡ ಮೌಲ್ಯವು ಬೇಡಿಕೆಯ ವಿದ್ಯುತ್ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಸಾಧನಗಳನ್ನು ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಯುನೈಟೆಡ್ ಸ್ಟೇಟ್ಸ್ ಡಿಪಾರ್ಟ್‌ಮೆಂಟ್ ಆಫ್ ಎನರ್ಜಿಯು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಸಾಧನಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ವೈಡ್-ಬ್ಯಾಂಡ್‌ಗ್ಯಾಪ್ ವಸ್ತುಗಳ ಪ್ರಮುಖ ಸಾಧ್ಯತೆಗಳಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ-ವೋಲ್ಟೇಜ್, ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಆವರ್ತನ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯನ್ನು ಗುರುತಿಸುತ್ತದೆ.

ರೇಡಿಯೋ ಉಪಕರಣಗಳಿಗೆ, ಈ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಕಾಂಪ್ಯಾಕ್ಟ್ ಘಟಕಗಳಿಂದ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಬೆಂಬಲಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಕೆಲವು ಶಕ್ತಿಯ ನಷ್ಟವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಪ್ರತಿ ಸಿದ್ಧಪಡಿಸಿದ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗೆ ಭೌತಿಕ ಲಾಭವು ಸ್ಥಿರ ಗುಣಕವಾಗಿರುವುದಿಲ್ಲ. ವಿದ್ಯುತ್, ದಕ್ಷತೆ, ಆವರ್ತನ ಮತ್ತು ಆಪರೇಟಿಂಗ್ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಅಳೆಯಬೇಕು. ಒಂದು ವಸ್ತುವಿಗೆ ನೂರಾರು ಪಟ್ಟು "ವೇಗವಾಗಿದೆ" ಎಂಬ ವಿಶಾಲವಾದ ಹಕ್ಕು ಆ ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ಅಳತೆಗಳನ್ನು ಬದಲಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ.

ಶಾಖವು ಕೂಡ ಮುಖ್ಯವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಉನ್ನತ-ಶಕ್ತಿಯ ಘಟಕಕ್ಕೆ ಸಕ್ರಿಯ ಸಾಧನವನ್ನು ಬಿಡಲು ಶಾಖದ ಮಾರ್ಗವು ಇನ್ನೂ ಅಗತ್ಯವಿದೆ. ಭಾರತೀಯ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಮೇಲೆ ಗ್ಯಾಲಿಯಮ್ ನೈಟ್ರೈಡ್ ಅನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಪೋಷಕ ತಲಾಧಾರವಾಗಿ ಬಳಸುವ ವಿಭಿನ್ನ ವಸ್ತುವಾಗಿದೆ. ಪ್ಯಾಕೇಜಿಂಗ್, ವಿದ್ಯುತ್ ಸಂಪರ್ಕಗಳು ಮತ್ತು ತಂಪಾಗಿಸುವಿಕೆಯು ಅರೆವಾಹಕದೊಂದಿಗೆ ಒಟ್ಟಾಗಿ ಕೆಲಸ ಮಾಡಬೇಕು. ಬೇಡಿಕೆಯ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳನ್ನು ಸಹಿಸುವುದರಿಂದ ಸಿದ್ಧಪಡಿಸಿದ ಮಾಡ್ಯೂಲ್ ಹೆಚ್ಚು ಬಿಸಿಯಾಗುವುದರಿಂದ ಅಥವಾ ವೈಫಲ್ಯದಿಂದ ಪ್ರತಿರಕ್ಷಿತವಾಗುವುದಿಲ್ಲ.

ಅಭಿವೃದ್ಧಿ, ಉತ್ಪಾದನೆ ಮತ್ತು ನಿಯೋಜನೆ ವಿಭಿನ್ನ ಹಂತಗಳಾಗಿವೆ

ನವೆಂಬರ್ 2024 ರಲ್ಲಿ ಡಿಫೆನ್ಸ್ ಮಿನಿಸ್ಟ್ರಿ ಬಿಡುಗಡೆಯು ನಾಲ್ಕು-ಇಂಚಿನ ಸಿಲಿಕಾನ್-ಕಾರ್ಬೈಡ್ ವೇಫರ್‌ಗಳ ಮೇಲೆ ಮಾಡಿದ ಸಾಧನಗಳನ್ನು ವಿವರಿಸಿದೆ. ಇದು 150 ವ್ಯಾಟ್‌ಗಳವರೆಗಿನ GaN ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್‌ಗಳು ಮತ್ತು 40 ವ್ಯಾಟ್‌ಗಳವರೆಗಿನ ಮೈಕ್ರೊವೇವ್ ಇಂಟಿಗ್ರೇಟೆಡ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳನ್ನು ವರದಿ ಮಾಡಿದೆ. ಇದು ಹೈದರಾಬಾದ್‌ನ ಗ್ಯಾಲಿಯಮ್ ಆರ್ಸೆನೈಡ್ ಎನೇಬಲ್ಿಂಗ್ ಟೆಕ್ನಾಲಜಿ ಸೆಂಟರ್‌ನಲ್ಲಿ ಸೀಮಿತ ಉತ್ಪಾದನೆಯನ್ನು ಗುರುತಿಸಿದೆ. ಈ ಅಂಕಿಅಂಶಗಳು ವಿಭಿನ್ನ ಸಾಧನದ ವರ್ಗಗಳಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿವೆ; ಅವು ಪ್ರತಿ ಚಿಪ್‌ಗೆ ಪರಸ್ಪರ ವಿನಿಮಯ ಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವ ರೇಟಿಂಗ್‌ಗಳಲ್ಲ.

ನಂತರದ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ-ವರ್ಗಾವಣೆ ಕೊಡುಗೆಯು ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳು ಮತ್ತು ವಿನ್ಯಾಸಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಲು ಉದ್ಯಮಕ್ಕೆ ಮಾರ್ಗವನ್ನು ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ. ಯಶಸ್ವಿ ಸಾಧನಗಳಿಂದ ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹ ಉತ್ಪಾದನೆಗೆ ಚಲಿಸಲು ವಸ್ತು ಗುಣಮಟ್ಟ ಮತ್ತು ಉತ್ಪಾದನಾ ಬದಲಾವಣೆಯ ಮೇಲೆ ನಿಯಂತ್ರಣದ ಅಗತ್ಯವಿದೆ. ಮುಗಿದ ಘಟಕಗಳು ನಂತರ ಅವುಗಳನ್ನು ಬಳಸುವ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳ ಅವಶ್ಯಕತೆಗಳನ್ನು ಪೂರೈಸಬೇಕು. ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಆಪರೇಟಿಂಗ್ ರಾಡಾರ್ ಈಗಾಗಲೇ ಅದನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಎಂಬುದಕ್ಕೆ ಪುರಾವೆಯಿಲ್ಲದೆ ಪ್ರದರ್ಶಿತವಾದ ಫ್ಯಾಬ್ರಿಕೇಶನ್ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ಮೌಲ್ಯಯುತವಾಗಿದೆ.

ದೇಶೀಯ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವೇಕೆ ಮುಖ್ಯ

ಸ್ಥಳೀಯ ವಿನ್ಯಾಸ ಮತ್ತು ಉತ್ಪಾದನಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಪ್ರವೇಶವು ಉಪಕರಣಗಳ ಡೆವಲಪರ್‌ಗಳಿಗೆ ನಿರ್ಣಾಯಕ ಘಟಕದ ಮೇಲೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ನಿಯಂತ್ರಣವನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ. ಇದು ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ಮತ್ತು ಬದಲಿ ಯೋಜನೆಯನ್ನು ಹೊರಗಿನ ಪೂರೈಕೆದಾರರ ಮೇಲೆ ಕಡಿಮೆ ಅವಲಂಬಿಸುವಂತೆ ಮಾಡಬಹುದು. ಇವು ಸಂಭಾವ್ಯ ಕಾರ್ಯತಂತ್ರದ ಅನುಕೂಲಗಳಾಗಿವೆ, ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಅಪ್‌ಸ್ಟ್ರೀಮ್ ವಸ್ತು ಅಥವಾ ಉತ್ಪಾದನಾ ಸಾಧನವು ದೇಶೀಯವಾಗಿದೆ ಎಂಬುದಕ್ಕೆ ಪುರಾವೆಯಲ್ಲ. ಚಿಪ್‌ನ ವಿನ್ಯಾಸದ ಮೂಲದಿಂದ ಪೂರೈಕೆ ಸರಪಳಿಯನ್ನು ಪ್ರತ್ಯೇಕವಾಗಿ ಪರೀಕ್ಷಿಸಬೇಕು.

ಕೈಗಾರಿಕಾ ಸ್ಥಿರತೆಯು ವಿಶಾಲವಾದ ಸವಾಲಾಗಿದೆ. ಉಪಯುಕ್ತ ಉತ್ಪಾದನಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಕೇವಲ ಕೆಲವು ಯಶಸ್ವಿ ಮಾದರಿಗಳಲ್ಲ, ಊಹಿಸಬಹುದಾದಂತೆ ವರ್ತಿಸುವ ಸಾಧನಗಳನ್ನು ತಲುಪಿಸಬೇಕು. ಇಂಧನ ಇಲಾಖೆಯ ಮೌಲ್ಯಮಾಪನವು ವಸ್ತು ಗುಣಮಟ್ಟ, ತಲಾಧಾರದ ವೆಚ್ಚ, ಪ್ಯಾಕೇಜಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಸಿಸ್ಟಮ್ ಏಕೀಕರಣವನ್ನು ನಿರಂತರ ಸವಾಲುಗಳಾಗಿ ಎತ್ತಿ ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದ ಸಾಧನೆಗಳು, ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ವರ್ಗಾವಣೆ ಮತ್ತು ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹ ದೊಡ್ಡ-ಪ್ರಮಾಣದ ಉತ್ಪಾದನೆಯನ್ನು ಏಕೆ ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿ ವರದಿ ಮಾಡಬೇಕು ಎಂಬುದನ್ನು ಈ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಅವಶ್ಯಕತೆಗಳು ವಿವರಿಸುತ್ತವೆ.

ತೀರ್ಮಾನ

ಭಾರತದ GaN ಕೆಲಸವು ಸುಧಾರಿತ ರೇಡಿಯೋ ಉಪಕರಣಗಳಿಗೆ ಪ್ರಮುಖ ಅಡಿಪಾಯವನ್ನು ಬಲಪಡಿಸುತ್ತದೆ. ಇದರ ಮಹತ್ವವು ಸಾಮಾನ್ಯ ಚಿಪ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸದ ವೇಗದ ಹೋಲಿಕೆಯಲ್ಲಿ ಅಲ್ಲ, ವಿಶೇಷವಾದ ಉನ್ನತ-ಶಕ್ತಿಯ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸುವ ಮತ್ತು ಮಾಡುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದಲ್ಲಿದೆ. ಪ್ರಗತಿಯ ಮುಂದಿನ ಅಳತೆಯು ಸಂಪೂರ್ಣ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹ ಉತ್ಪಾದನೆ ಮತ್ತು ಪ್ರದರ್ಶಿತ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯಾಗಿದೆ. ಭರವಸೆಯ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವಾಗುವುದು ಹೀಗೆ.