Китайские ученые достигли выдающихся результатов в сфере высоких технологий, совершив настоящий прорыв в охлаждении полупроводников. Специалисты из Сианьского электротехнического университета разработали инновационную методику сверхглубокого охлаждения чипов на основе нитрида галлия. Это открытие позволит увеличить мощность военных радаров примерно на 40%, а также существенно повысит эффективность перспективных беспроводных сетей.
Как сообщает портал New-Science.ru, исследователи смогли решить одну из сложнейших задач современной силовой электроники — проблему критического перегрева оборудования. Новые чипы созданы для работы с экстремальными мощностями в диапазонах частот X и Ka, которые являются ключевыми для систем управления огнем, спутниковой связи и скоростной передачи данных. Теперь радиолокационные станции смогут излучать более мощные сигналы и улавливать слабые отражения, при этом сохраняя компактные размеры и прежний вес. В университете подчеркнули, что это самое значимое достижение в данной области за последние 20 лет.
Руководитель проекта профессор Чжоу Хун отметил, что усовершенствованная тепловая конструкция дает радарам возможность «видеть» цели на гораздо больших дистанциях. Технология найдет применение и в гражданском секторе: в мобильных сетях такие чипы расширят зону покрытия и снизят энергопотребление, что крайне важно для развития сетей 5G и будущего стандарта 6G. Стоит отметить, что радары на нитриде галлия уже используются в новейших китайских самолетах J-20 и J-35, обеспечивая им превосходство в дальности обнаружения над американскими аналогами, такими как F-22, которые используют устаревшие технологии.
Главной сложностью, которую преодолели китайские инженеры, была оптимизация связующего слоя между различными материалами внутри микросхемы. Команда нашла способ точно управлять ростом этого слоя, сделав процесс равномерным и предсказуемым. В результате тепловое сопротивление снизилось на треть, что обеспечило резкий скачок эффективности. Профессор Чжоу уверен, что работа создает воспроизводимую модель для интеграции разных полупроводниковых материалов, что укрепляет лидерство Китая в производстве полупроводников третьего поколения и ускоряет переход к материалам четвертого поколения.
Дополнительным преимуществом Китая является полный контроль над сырьевой базой: страна выступает крупнейшим мировым производителем галлия и разумно ограничивает его экспорт для нужд американского ВПК. Программа оснащения истребителей США F-35 новыми радарами уже отстает от графика, в то время как китайские технологии достигли зрелости. Результаты этого важного исследования были опубликованы в авторитетном научном журнале Nature Communications.
