Trung Quốc chế tạo vật liệu bán dẫn tối ưu từ kim cương, công nghệ đột phá trong ngành công nghiệp

Trung Quốc đã thành công trong việc tạo ra chất bán dẫn gallium nitride (GaN) với lớp nền kim cương, mang lại hiệu suất vượt trội và tiềm năng ứng dụng rộng lớn trong các lĩnh vực công nghệ cao.

Trung Quốc đã đạt được một bước đột phá quan trọng trong ngành công nghiệp công nghệ cao bằng cách tạo ra một loại vật liệu bán dẫn tối ưu từ kim cương.

Các nhà nghiên cứu Trung Quốc đã thành công trong việc chế tạo chất bán dẫn gallium nitride (GaN) với lớp nền kim cương, đạt được mật độ năng lượng cao hơn 30% so với các sản phẩm hiện có trên thị trường.

Sự đột phá này đã mang lại những tiềm năng ứng dụng rộng lớn trong lĩnh vực công nghệ cao. Các thiết bị sử dụng chất bán dẫn kim cương này, như vũ khí sóng ngắn công suất cao, radar và các thiết bị liên lạc, có thể tăng hiệu suất đáng kể.

Nhóm nghiên cứu do Wang Yingmin, chuyên gia trưởng viện nghiên cứu thứ 46 của Tập đoàn Công nghệ Điện tử Trung Quốc (CETC), cho biết: “Những thiết bị mới này có hiệu suất vượt trội, bao gồm công suất cao, tần số cao và mức tiêu thụ năng lượng cực thấp”.

Trung Quốc đã giải quyết những khó khăn trong dây chuyền sản xuất và giữ vị trí thống trị trong ngành kim cương toàn cầu.

Hiện nước này chiếm 95% sản lượng kim cương trên thế giới. Năm ngoái, Trung Quốc đã sản xuất hơn 16 tỷ carat kim cương tổng hợp, tương đương 8 lần tổng trữ lượng kim cương tự nhiên trên Trái đất.

Kim cương không chỉ là một loại đá quý quý hiếm và sang trọng nữa, mà đã trở thành một vật liệu công nghiệp tiết kiệm chi phí ở Trung Quốc. Giá trị của một viên kim cương nhân tạo chưa cắt hiện chỉ khoảng 1 USD trên một số cửa hàng trực tuyến ở Trung Quốc. Mức giá giảm này đã mở đường cho việc ứng dụng kim cương trong ngành công nghiệp chip.

Kim cương có đặc tính vượt trội, với độ dẫn nhiệt cao nhất trong tự nhiên và hiệu suất truyền nhiệt cao hơn gấp 5 lần so với vật liệu silic thông thường. Nó cũng có tính ổn định vật lý và hóa học tuyệt vời, phù hợp để sử dụng trong các loại vũ khí và thiết bị hoạt động trong môi trường khắc nghiệt.

Nhóm nghiên cứu của Wang cho biết: “Những sản phẩm này có tiềm năng ứng dụng to lớn trong lĩnh vực thiết bị năng lượng vi sóng trạng thái rắn cho thế hệ sau này”. Bước đột phá trong công nghệ sản xuất chất bán dẫn kim cương hiệu suất cao đã củng cố lợi thế của Trung Quốc trong các ngành công nghệ cao, đặc biệt là truyền thông.

Mặc dù Mitsubishi Electric của Nhật Bản cũng đã công bố việc phát triển các thiết bị HEMT gali nitrit nền kim cương trong phòng thí nghiệm, nhưng ngay cả khi các quốc gia khác đạt được thành tựu công nghệ tương tự, họ vẫn có thể gặp trở ngại khi cạnh tranh với Trung Quốc về năng lực sản xuất và chi phí.

Chính phủ Trung Quốc đã lên kế hoạch và đầu tư vào ngành công nghiệp kim cương nhân tạo trong gần hai thập kỷ. Đặc biệt, các tỉnh như Hà Nam đã thành lập các cơ sở sản xuất quy mô lớn với công suất vượt xa nhu cầu hiện tại. Các chuyên gia trong ngành ước tính rằng Trung Quốc có thể tăng gấp ba sản lượng kim cương nếu cần.

Với việc chế tạo vật liệu bán dẫn tối ưu từ kim cương, Trung Quốc đang thể hiện sự ưu việt và khẳng định vị thế của mình trong lĩnh vực công nghiệp và công nghệ cao. Các sản phẩm mới này không chỉ mang lại hiệu suất vượt trội mà còn mở ra những tiềm năng ứng dụng mới trong tương lai.

Nguồn: Báo CafeF

[question] Trung Quốc đã sử dụng kim cương để đạt được bước đột phá trong lĩnh vực nào?,Vì sao Trung Quốc có lợi thế so với các đối thủ khác trong việc sản xuất kim cương?