DARPA希望工业界开发可在极端温度下工作的高超声速传感器

美国国防部高级研究计划局（DARPA）官员于今年5月就高工作温度传感器（HOTS）计划发布了一份广泛机构公告，希望工业界开发一种集成了传感器和信号调节微电子技术的压力传感器模块，这些传感器可在至少800摄氏度的极端温度下工作，用于未来的高超声速和喷气发动机等健康状况精确监测。

DARPA的研究人员表示，许多商用和国防系统，如高超声速飞机和导弹、汽车、喷气发动机涡轮以及油气系统，都会经历超出当今高性能物理传感器能力范围的热环境。然而，由于互补金属氧化物半导体（CMOS）材料的内在限制，当今最先进的传感器通常无法在高于225摄氏度的温度下工作。

HOTS计划将开发一种可在800摄氏度或更高温度下工作的高带宽高动态范围传感技术。虽然碳化硅（SiC）或氮化镓（GaN）等宽带隙材料因其固有载流子浓度明显较低而具有在高温下使用的潜力，但目前它们还不能支持在高温工作条件下具有高带宽和大动态范围且使用寿命长的传感器微电子技术。

在高温条件下，这些材料会因为热膨胀系数而开裂。由于热载流子的增加，它们还可能泄漏电流。为了克服这些热限制，HOTS试图克服三个关键技术挑战：在高温下实现长寿命和大带宽晶体管；在高温下实现高灵敏度传感器；以及在不降低性能的情况下集成高工作温度传感器。

HOTS计划为期36个月，分为两个阶段进行，将于2024年1月开始。近期DARPA已将完整提案提交时间由8月15日延长至8月31日。