Відповідь на виклики з боку Китаю: шлях США до отримання інноваційної електроніки для оборонних потреб.


Китай займає провідні позиції у постачанні галію — одного з найефективніших матеріалів для виробництва напівпровідників. Однак його можуть витіснити штучні алмази та алюміній.

Управління перспективних дослідницьких проєктів Міністерства оборони США (DARPA) доручило компанії Raytheon (RTX) розробити інноваційні типи напівпровідників у відповідь на обмеження, встановлені Китаєм. Цю інформацію RTX оприлюднила на своєму офіційному веб-сайті.

Компанія підписала трирічну угоду з DARPA для створення основних надширокосмугових напівпровідників (UWBGS), що ґрунтуються на штучних алмазах і алюмінієвому нітриді. Прогнозується, що ці інноваційні технології "змінять правила гри" в сфері напівпровідникової електроніки, забезпечуючи значне покращення потужності та ефективності термічного управління в датчиках і інших електронних пристроях.

Компанія Raytheon зазначила, що матеріал UWBGS володіє особливими характеристиками, які дозволяють розробляти надзвичайно компактні, але в той же час потужні радіочастотні перемикачі, обмежувачі та підсилювачі потужності. Ще одна перевага цього матеріалу — висока теплопровідність, що забезпечує можливість функціонування пристроїв в екстремальних умовах.

Основною метою команди є розробка пристроїв, які можуть бути інтегровані в існуючі та майбутні радіолокаційні та комунікаційні системи з покращеними характеристиками та збільшеною дальністю. Планується їх використання для кооперативного зондування, радіоелектронної боротьби, технологій спрямованої енергії та в системах високошвидкісної зброї, таких як гіперзвукові.

Під час першої фази контракту команда Raytheon Advanced Technology має розробити напівпровідникові плівки з алмазу та нітриду алюмінію й інтегрує їх в електронні пристрої. Друга фаза передбачає оптимізацію та доопрацювання технології алмазу та нітриду алюмінію на пластинах більшого діаметру.

"Це значний крок уперед, який знову зробить революцію в напівпровідниковій технології, -- сказав Колін Вілан, президент Advanced Technology компанії Raytheon.

Згідно з інформацією від Tom's Hardware, сучасні силові мікросхеми та радіочастотні підсилювачі активно використовують широкозонні напівпровідникові матеріали, зокрема нітрид галію (GaN). Китай має суттєвий контроль над постачанням галію, і в 2023 році він запровадив обмеження на експорт цього матеріалу, що створює певні загрози для США.

Нітрид галію вже визнано найефективнішим матеріалом для виготовлення потужних та високочастотних напівпровідникових чипів. Проте синтетичний алмаз має потенціал перевершити GaN у сферах, де критично важливими є високі частоти, швидкість електронного руху, точне теплове управління, підвищена потужність та тривалість експлуатації. Однак, оскільки це новий матеріал для напівпровідникової промисловості, його масове виробництво залишається складним завданням. Нітрид алюмінію (AlN) володіє ще більшою "забороненою зоною", що робить його ще більш перспективним для подібних застосувань.

Раніше повідомлялося, що Китай відстає від Сполучених Штатів у виробництві чіпів приблизно на 15 років. Цю інформацію надало китайське міністерство промисловості та інформаційних технологій.

Нещодавно Китай оголосив про значний успіх у створенні кремнієвих фотонних чипів. Влада країни вважає, що ця інноваційна технологія зможе зменшити негативний вплив санкцій, накладених Сполученими Штатами.

Related posts