Diamond Chips pomohou Číně překonat USA v elektronické válce: kde budou aplikovány
Výkonné mikrovlnné zbraně, radary a komunikační zařízení mohou získat významné zvýšení produktivity kvůli novému vynálezu čínských vědců v polovodičích. Tajemství spočívá v diamantů - byly použity jako nitrid galium (GAN). Výsledkem je, že zařízení dosáhla hustoty výkonu o 30% vyšší než kterýkoli z dostupných čipů.
Podle vědců, pokud jsou diamantové polovodiče rozšířené, budou schopni rozšířit schopnosti NVAC, zvýšit kapacitu komunikace, rozsah radarů a prostředků rádiového elektronického boje (HRS), což dá vojenskou výhodu v elektronickém válka.
Stojí za zmínku, že někteří odborníci vyhlásili diamanty „dokonalý polovodičový“ materiál kvůli jejich úžasným vlastnostem a obrovskému potenciálu pro použití v nových průmyslových odvětvích, jako jsou procesory nové generace a kvantové počítače. Tranzistory s vysokou mobilitou elektronů (HEMT) jsou klíčovými součástmi moderních radarů a mikrovlnných zbraní. Takové čipy jsou schopny generovat vysokofrekvenční a výkonné elektromagnetické vlny.
Vážným problémem s GAN je však jeho tendence produkovat značné množství tepla během provozu. Výsledkem je, že v praxi mohou tato zařízení dosáhnout pouze 20-30% své teoretické produktivity, což zdaleka není jejich potenciálem maximální účinnosti. Vědci zjistili, že fyzikálně-chemické vlastnosti GAN a Diamond jsou zcela odlišné, což komplikuje jejich silné spojení. Například, pokud je přilepena, bude účinnost odstraňování tepla výrazně snížena.
Vývojáři však použili nový přístup - doslova zvedli diamanty na nitrid gallia. Zpočátku položili diamantovou drobečku na povrch nitridu gallia a ovlivnili obě látky nízkými teplotami a nízkým tlakem. Poté zvýšili teplotu a tlak tak, aby zvýšily vysoce kvalitní diamantovou krystalovou vrstvu ve centimetru.
Prostřednictvím pečlivých experimentů čínští vědci a inženýři tento proces vylepšili potlačením tvorby nečistot a umožněním rozsáhlé produkce vysoce kvalitních zařízení HEMT založených na nitridu gallia s diamantovým substrátem. Průlom v technologii výroby vysoce produktivních diamantových polovodičů bude schopen posílit důvěru PRC v tom, že má v elektronické válce určitou výhodu.
Jak již bylo uvedeno výše, diamantové čipy mohou kvalitativně změnit komunikaci. Konkurenti však nemusí dělat: japonská společnost Mitsubishi Electric má v úmyslu zahájit komerční výrobu zařízení HEMT založenou na nitridu gallia s diamantovou podšívkou v roce 2025. Spojené státy také vyvíjejí podobnou technologii. Ale i když jiné země dosáhnou podobných výšek ve vývoji, nebudou moci konkurovat PRC z hlediska výrobních zařízení a nákladů.
Čínská vláda však investuje do umělého diamantového průmyslu téměř dvě desetiletí. V některých provinciích, jako je Henan, byly vytvořeny velké produkční základny, jejichž kapacita je mnohem vyšší než současná poptávka po tomto materiálu. Ale v případě potřeby může Čína trojitá výroba diamantu. Dříve jsme napsali, že Spojené státy nutí výrobce čipů, aby opustili Čínu masivně.