Trung Quốc công bố sản phẩm tiên tiến khi thế giới đang tập trung nghiên cứu trong phòng thí nghiệm, ao ước thống trị công nghệ nhờ vào một loại vật liệu quý giá nhất trên trái đất.

Dù các quốc gia khác có đạt được tiến bộ công nghệ tương tự, họ vẫn có thể gặp khó khăn khi cạnh tranh với Trung Quốc về khả năng sản xuất và chi phí.

Các nhà khoa học đã thành công trong việc tạo ra chất bán dẫn gallium nitride (GaN) với lớp nền là kim cương, mang lại hiệu suất năng lượng cao hơn 30% so với mọi sản phẩm hiện có.

Nhóm nghiên cứu dưới sự lãnh đạo của Wang Yingmin, chuyên gia hàng đầu của Viện Nghiên cứu số 46 của Tập đoàn Công nghệ Điện tử Trung Quốc (CETC), đã cho biết: “Các thiết bị mới này đạt hiệu suất vượt trội, bao gồm công suất cao, tần số cao và tiêu thụ năng lượng cực kỳ thấp

Do đó, trong khi các quốc gia khác vẫn đang phải đối mặt với thách thức trong phòng thí nghiệm, Trung Quốc đã vượt qua những khó khăn trong quá trình sản xuất.

Trung Quốc đang kiểm soát thị trường kim cương toàn cầu, chiếm 95% sản lượng thế giới. Chỉ trong năm ngoái, các nhà máy tại Trung Quốc đã sản xuất hơn 16 tỷ carat kim cương tổng hợp, một con số ấn tượng tương đương với 8 lần tổng trữ lượng kim cương tự nhiên đã biết đến trên Trái đất.

Từng được xem như một loại đá quý quý phái và xa xỉ, kim cương đã trải qua sự biến đổi để trở thành một vật liệu công nghiệp tiết kiệm chi phí tại Trung Quốc. Một viên kim cương tổng hợp chưa được mài có thể có giá chỉ 1 USD trên một số cửa hàng trực tuyến tại Trung Quốc. Sự giảm giá này đã mở ra cánh cửa cho việc sử dụng kim cương trong ngành công nghiệp chip.

Kim cương, được biết đến là vật liệu có khả năng dẫn nhiệt cao nhất trong tự nhiên, có hiệu suất truyền nhiệt cao gấp 5 lần so với vật liệu silic cacbua thông thường. Kim cương cũng thể hiện tính ổn định vật lý và hóa học tuyệt vời, khiến cho nó rất phù hợp để sử dụng trong các loại vũ khí và thiết bị hoạt động trong môi trường khắc nghiệt.

Nhóm nghiên cứu của Wang đã nêu trong bài báo trên tạp chí học thuật Semiconductor Technology: “Những sản phẩm này có tiềm năng ứng dụng lớn trong lĩnh vực thiết bị năng lượng vi sóng trạng thái rắn cho thế hệ sau này”.

Bước đột phá trong công nghệ sản xuất chất bán dẫn kim cương hiệu suất cao đã củng cố thêm ưu thế của Trung Quốc trong các lĩnh vực công nghệ cao, đặc biệt là truyền thông. Tuy nhiên, Trung Quốc không thiếu đối thủ. Mitsubishi Electric của Nhật Bản đã công bố vào năm 2019 rằng họ đã phát triển thành công các thiết bị HEMT gali nitrit dựa trên nền kim cương trong phòng thí nghiệm, với kế hoạch sản xuất thương mại vào năm 2025.

Ngay cả khi các quốc gia khác đạt được tiến bộ công nghệ tương tự, họ vẫn có thể gặp khó khăn khi cạnh tranh với Trung Quốc về khả năng sản xuất và chi phí.

Kim cương đã được một số nhà khoa học ca ngợi là vật liệu “bán dẫn tối ưu” với những đặc tính vượt trội. Chúng có tiềm năng ứng dụng rộng lớn trong các lĩnh vực mới như bộ xử lý thế hệ mới và máy tính lượng tử.

Chính phủ Trung Quốc đã đề ra kế hoạch và đầu tư vào ngành công nghiệp kim cương tổng hợp trong gần hai thập kỷ. Tại một số tỉnh như Hà Nam, các cơ sở sản xuất quy mô lớn đã được thành lập với công suất vượt xa nhu cầu kim cương hiện nay. Một số chuyên gia trong ngành ước tính rằng Trung Quốc có thể tăng sản lượng kim cương gấp ba nếu cần thiết.

Tham khảo SCMP