Китайският пробив в областта на полупроводниците от трето поколение може да допринесе за развитието на военните оръжия

Пробивът може да даде възможност на Китай значително да увеличи своя GaN производствен сегмент.

Китайски изследователи са открили основната причина за появата на дефекти в перспективния полупроводников материал галиев нитрид (GaN). Този материал е от решаващо значение за разработването на съвременна електроника, по-конкретно за военни приложения.

Екипът, ръководен от професор Хуанг Бин и неговия екип от Пекинския университет, идентифицира основната причина за поява на дефекти при растежа на GaN кристалите. При производството на GaN обикновено се използват субстрати като силиций и сапфир, които подпомагат растежа.

Те установиха, че проблемът се дължи на дислокационни дефекти, които нарушават кристалната структура, което води до изтичане на информация и намаляване на производителността. Екипът е констатирал тези специфични дефекти, тъй като GaN има хексагонална атомна структура, която го прави различен от кубичната структура на силиция.

Това е различно от дефектите на силиция, които обикновено се причиняват от плъзгане (движение в една равнина), което индустрията се е научила да контролира. От друга страна, дефектите на GaN се дължат предимно на скачване (промени в броя на локалните атоми) – процес, който досега бе слабо проучен.

Защо GaN е толкова важен?

GaN е полупроводников материал от трето поколение, който обикновено се използва в базовите 5G станции, радарите, военните комуникации, аерокосмическата индустрия и електронната война. Той е по-добър от силиция в някои специфични приложения благодарение на способността си да работи при по-високи напрежения, честоти и температури.

Понастоящем големите световни сили, като САЩ, разчитат в голяма степен на GaN за производството на съвременни чипове. Това го прави стратегически важен в продължаващото технологично съперничество между САЩ и Китай.

Китай контролира около 98% от световното производство на галий и неотдавна забрани износа за САЩ. Това доведе до повишаване цената на полупроводниците, базирани на GaN, което затруднява снабдяването на САЩ (особено на Пентагона) с евтини чипове.