Nội dung chính
Những nhà khoa học Trung Quốc vừa công bố công nghệ làm mát chip gallium nitride (GaN) mới, hứa hẹn nâng hiệu suất radar quân sự và các mạng không dây thế hệ tương lai lên tới 40%.
Bước đột phá trong làm mát chip GaN
Nhóm nghiên cứu thuộc Đại học Tây Điện (Đại học Khoa học Kỹ thuật Điện tử Tân An) đã phát triển một phương pháp “siêu làm mát” cho các chip GaN, giải quyết vấn đề quá nhiệt – rào cản lâu nay của điện tử công suất cao. Nhờ kiểm soát chính xác lớp liên kết nội bộ, điện trở nhiệt giảm khoảng 33%, cho phép chip hoạt động ở công suất cao hơn mà không bị quá nóng.
Ảnh hưởng tới radar quân sự và máy bay tàng hình
Chip GaN mới được tối ưu cho các dải tần X và Ka – những dải tần then chốt cho radar điều khiển hỏa lực, liên lạc vệ tinh và truyền dữ liệu tốc độ cao. Khi áp dụng vào radar trên các máy bay tàng hình như J‑20 và J‑35, công nghệ này cho phép phát tín hiệu mạnh hơn và thu được phản xạ yếu hơn mà không cần tăng kích thước hay trọng lượng. Theo SCMP, trưởng dự án Chu Hồng cho biết radar “nhìn xa hơn” trong khi vẫn duy trì kích thước gọn gàng.
Tiềm năng cho mạng 5G‑6G và các ứng dụng dân sự
Không chỉ giới hạn trong quân sự, công nghệ làm mát này còn hứa hẹn mở rộng vùng phủ sóng và giảm tiêu thụ điện năng cho các mạng di động 5G dày đặc, đồng thời là nền tảng cho các hệ thống 6G trong tương lai. Việc giảm nhiệt độ hoạt động giúp các trạm phát sóng nhỏ gọn hơn, giảm chi phí lắp đặt và nâng cao độ tin cậy.
Cơ chế kỹ thuật: Giải quyết “nút thắt” nhiệt
Trước đây, lớp liên kết giữa các vật liệu trong chip GaN thường dùng nhôm nitride, tạo ra các “đảo” không đồng đều gây tắc nhiệt. Nhóm Đại học Tây Điện đã thay đổi quy trình tạo lớp này thành một quá trình đồng nhất, giảm điện trở nhiệt khoảng một phần ba so với thiết kế truyền thống. Kết quả là khả năng chịu công suất và tản nhiệt của chip được nâng lên mức mới.
Triển vọng và chiến lược bán dẫn thế hệ ba
Kết quả nghiên cứu đã được công bố trên Nature Communications, khẳng định tính quốc tế và độ tin cậy của phát hiện. Ngoài ra, Đại học Tây Điện còn giới thiệu một thiết bị vi sóng GaN có khả năng khuếch đại tín hiệu tần số cao, hỗ trợ cả radar và hệ thống 5G. Với vị thế là nhà sản xuất gallium lớn nhất thế giới và việc kiểm soát xuất khẩu kim loại này, Trung Quốc đang củng cố lợi thế chiến lược trong chuỗi cung ứng bán dẫn thế hệ ba, đồng thời chuẩn bị chuyển sang các vật liệu thế hệ bốn như gallium oxide.
Những tiến bộ này không chỉ làm tăng năng lực phòng thủ mà còn mở ra cơ hội hợp tác công nghệ dân sự, từ hạ tầng viễn thông tới các ứng dụng năng lượng tái tạo.
Theo IE
Huyền Chi
