Исследователи из Университета Сидянь (Xidian University) нашли способ эффективно охлаждать полупроводники из нитрида галлия (GaN). Это решение устраняет главную проблему силовой электроники — перегрев, и, по расчётам учёных, поднимет производительность военных радаров почти в полтора раза.
Читайте: Google Willow – 5 минут против вечности и конец эпохи современной криптографии
Технологический барьер и его решение
Чипы на основе нитрида галлия ценят за умение работать с высокими напряжениями и частотами.
Но их реальный потенциал долго упирался в температурный потолок. Всё дело в связующем слое из нитрида алюминия, который соединяет материалы внутри чипа. При традиционном выращивании структура получается неравномерной: она задерживает тепло и повышает термическое сопротивление.
Команда Университета Сидянь научилась контролировать рост этого слоя, превратив хаотичный процесс в упорядоченный. Тепловое сопротивление упало сразу на треть по сравнению с обычными аналогами.
Руководитель проекта Чжоу Хун подчёркивает: новая архитектура не только лучше отводит тепло, но и эффективнее управляет мощностью. Результаты работы уже опубликованы в авторитетном журнале Nature Communications.
Военное и гражданское применение
Новые чипы «заточены» под X- и Ka-диапазоны. Именно эти частоты критически важны для радаров управления огнём, спутниковой связи и скоростной передачи данных.
На практике это даёт возможность генерировать более мощный сигнал и улавливать даже слабые отражения, не увеличивая размеры оборудования. Для китайского ВПК технология имеет стратегический вес.
Радары на базе GaN уже стоят на новейших стелс-истребителях J-20 и J-35, давая им преимущество в дальности обнаружения.
Американские платформы вроде F-22 всё ещё опираются на технологии предыдущего поколения. Модернизировать флот F-35 радарами на нитриде галлия Пентагон планирует лишь к 2031 году.
В гражданском секторе инновация поможет расширить покрытие базовых станций сотовой связи. При этом энергопотребление снизится, что критично для развёртывания сетей 5G и будущих стандартов 6G.
Стратегический баланс и сырьевая база
Позиции Пекина усиливает полный контроль над цепочками поставок нитрида галлия.
Китай — крупнейший в мире производитель галлия, и экспорт металла для оборонных нужд других стран уже ограничен. Сочетание передового дизайна чипов и доступа к сырью закрепляет лидерство КНР в сегменте полупроводников третьего поколения.
В Университете Сидянь уверены: технологии GaN достигли зрелости. Это подтверждает и сентябрьский отчёт Института физики Китайской академии наук. Теперь на очереди переход к материалам четвёртого поколения, таким как оксид галлия.
Хочу первым узнавать о ТЕХНОЛОГИЯХ – ПОДПИСАТЬСЯ на Telegram
Читать свежие обзоры гаджетов на нашем сайте – TehnObzor.RU