Nội dung chính
Những nhà khoa học Trung Quốc vừa công bố một công nghệ làm mát chip gallium nitride (GaN) có thể nâng hiệu suất radar lên tới 40%, mở ra khả năng phát hiện máy bay tàng hình mạnh hơn.
Tiến bộ trong làm mát chip GaN
Nhóm nghiên cứu từ Đại học Tây Điện (Đại học Khoa học Kỹ thuật Điện tử Tân An) đã phát triển một phương pháp “siêu làm mát” mới, tập trung giải quyết vấn đề nhiệt độ tích tụ trong các chip công suất cao. Thay vì dùng lớp trung gian nhôm nitride truyền thống, họ kiểm soát quá trình tạo lớp liên kết bên trong chip sao cho đồng nhất, giảm điện trở nhiệt khoảng 33%. Kết quả là chip có thể chịu tải lớn hơn mà không bị quá nóng.
Ứng dụng trong radar quân sự và mạng 5G‑6G
Chip GaN mới được thiết kế để hoạt động ở 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. Nhờ khả năng tản nhiệt tốt hơn, radar có thể phát tín hiệu mạnh hơn và thu nhận các phản xạ yếu mà không cần tăng kích thước hay trọng lượng chip.
Theo SCMP, trưởng dự án Chu Hồng cho biết công nghệ này không chỉ giúp radar “nhìn xa hơn” mà còn giảm tiêu thụ điện năng, một yếu tố quyết định cho các mạng 5G dày đặc và các hệ thống 6G dự kiến trong tương lai.
Ảnh hưởng tới máy bay tàng hình và cân bằng chiến lược
Radar dựa trên GaN hiện đã là thành phần cốt lõi trên các máy bay tàng hình J‑20 và J‑35 của Trung Quốc, cho phép phát hiện mục tiêu ở khoảng cách xa hơn so với các hệ thống cũ. Trong khi đó, các máy bay chiến đấu của Mỹ như F‑22 vẫn dựa vào công nghệ radar đời trước, và việc nâng cấp radar GaN cho F‑35 dự kiến chỉ hoàn thành vào năm 2031.
Trung Quốc còn nắm giữ vị thế kiểm soát nguồn cung gallium – kim loại bán dẫn quan trọng – và đã hạn chế xuất khẩu cho các đối tượng quốc phòng Mỹ. Sự kết hợp giữa nguồn vật liệu dồi dào và công nghệ chip tiên tiến giúp nước này củng cố lợi thế trong cuộc đua bán dẫn thế hệ thứ ba.
Công nghệ làm mát: giải quyết “nút thắt” nhiệt
Những bất thường trong lớp liên kết truyền thống tạo ra các “đảo” không đồng đều, giữ nhiệt và làm tăng điện trở. Phương pháp mới của Đại học Tây Điện biến quá trình ngẫu nhiên thành đồng nhất, giảm điện trở nhiệt một phần ba và mở ra một “khuôn mẫu có thể tái lập” cho việc tích hợp các vật liệu bán dẫn khác nhau. Đây là một giải pháp có tiềm năng áp dụng rộng rãi cho các nhà sản xuất chip toàn cầu.
Kết quả nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Nature Communications, khẳng định tính khoa học và độ tin cậy của phát hiện.
Triển vọng tương lai và các bước tiếp theo
Dựa trên đột phá làm mát, nhóm nghiên cứu còn tạo ra một thiết bị vi sóng GaN có khả năng khuếch đại tín hiệu tần số cao, phục vụ cả radar và hệ thống 5G. Viện Vật lý thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc đã báo cáo rằng công nghệ GaN tại Trung Quốc đã đạt mức độ trưởng thành, sẵn sàng chuyển sang các vật liệu thế hệ thứ tư như gallium oxide.
Những tiến bộ này không chỉ củng cố vị thế chiến lược của Trung Quốc trong lĩnh vực bán dẫn, mà còn mở ra cơ hội cho các ứng dụng dân sự như mạng không dây siêu tốc, truyền dữ liệu qua vệ tinh và các hệ thống tàng hình thông minh.
Theo IE
Huyền Chi