Diamond -Chips helfen China, die USA im elektronischen Krieg zu überwinden: wo sie angewendet werden

Nitrid -Nitridprozessoren mit einer Diamantfutter erreichten eine um 30% höhere Stromdichte als jeder der verfügbaren Chips. Wissenschaftler des 46. Forschungsinstituts der China Electronics Technology Group Corporation haben Diamond-basierte Chips geschaffen, um die Kapazität der Kommunikation, die Spektrum der Radare und die elektromagnetische Unterdrückung der Volksbefreiungsarmee der Volksbefreiung (NVAC) zu verbessern.

Starke Mikrowellenwaffen, Radare und Kommunikationsgeräte können aufgrund der neuen Erfindung chinesischer Forscher in Halbleitern eine erhebliche Produktivitätssteigerung erzielen. Das Geheimnis liegt in Diamanten - sie wurden als Galiumnitrid (GaN) verwendet. Infolgedessen erreichten die Geräte eine Leistungsdichte von 30% höher als die verfügbaren Chips.

Nach Ansicht von Wissenschaftlern können sie die Fähigkeiten von NVAC erweitern und die Kommunikationskapazität, die Reichweite der Radare und das Mittel des Radio -Elektronikkampfs (HRS) erhöhen, was den militärischen Vorteil in der Elektronik verschaffen wird Krieg.

Es ist erwähnenswert, dass einige Experten aufgrund ihrer wunderbaren Eigenschaften und des enormen Potenzials für die Verwendung in neuen Branchen wie Prozessoren der nächsten Generation und Quantencomputer "perfekte Halbleiter" -Materials "Perfect Semiconductor" proklamiert haben. Transistoren mit hoher Elektronenmobilität (HEMT) sind Schlüsselkomponenten moderner Radare und Mikrowellenwaffen. Solche Chips können hohe Frequenz und leistungsstarke elektromagnetische Wellen erzeugen.

Ein ernstes Problem mit GaN ist jedoch die Tendenz, während des Betriebs eine erhebliche Menge an Wärme zu erzeugen. Infolgedessen können diese Geräte in der Praxis nur 20-30% ihrer theoretischen Produktivität erreichen, was weit entfernt von ihrem maximalen Effizienzpotential ist. Wissenschaftler haben festgestellt, dass die physikalisch-chemischen Eigenschaften von Gan und Diamond völlig unterschiedlich sind, was ihre starke Verbindung kompliziert.

Beispielsweise wird die Effizienz der Wärmeentfernung erheblich reduziert. Die Entwickler haben jedoch einen neuen Ansatz angewendet - sie haben buchstäblich Diamanten auf Galliumnitrid erhöht. Zunächst legten sie ein Diamantkrümel auf die Oberfläche des Nitrids des Galliums und beeinflussten beide Substanzen durch niedrige Temperaturen und niedrigen Druck. Dann erhöhten sie die Temperatur und den Druck, eine hochwertige Diamantkristallschicht in einem Zentimeter zu wachsen.

Durch sorgfältige Experimente haben chinesische Wissenschaftler und Ingenieure diesen Prozess verbessert, indem sie die Bildung von Verunreinigungen unterdrücken und eine groß angelegte Produktion hochwertiger HEMT-Geräte auf der Grundlage von Galliumnitrid mit einem Diamantsubstrat ermöglichen. Der Durchbruch in der Technologie der Produktion von hochproduktiven Diamond -Halbleitern kann das Vertrauen der VR China insofern stärken, da es einen gewissen Vorteil im elektronischen Krieg hat.

Wie bereits erwähnt, können Diamond -Chips die Kommunikation qualitativ verändern. Die Wettbewerber müssen jedoch nicht dies tun: Das japanische Unternehmen Mitsubishi Electric beabsichtigt, die kommerzielle Produktion von HEMT -Geräten auf der Grundlage eines Galliumnitrids mit einer Diamantfutter im Jahr 2025 zu beginnen. Die Vereinigten Staaten entwickeln auch eine ähnliche Technologie.

Aber selbst wenn andere Länder in den Entwicklungen ähnliche Höhen erreichen, können sie in Bezug auf Produktionsanlagen und -kosten nicht mit der VR China konkurrieren. Die chinesische Regierung investiert jedoch seit fast zwei Jahrzehnten in die künstliche Diamantenindustrie. In einigen Provinzen wie Henan wurden große Produktionsbasis erstellt, deren Kapazität viel höher ist als die aktuelle Nachfrage nach diesem Material. Aber bei Bedarf kann China die Diamantproduktion verdreifachen.