Китайски изследователи от отбранителната индустрия, ръководени от главния инженер Ху Яншенг, обявиха създаването на нов радарен чип с рекордна мощност, за чието разработване е използвана полупроводникова технология, която в момента е обект на различни санкции от страна на САЩ.

Самият чип не надвишава размера на възглавничката на човешки пръст, а максималната му мощност в същото време достига 2,4 киловата, което значително надхвърля характеристиките на съществуващите чипове с подобен форм-фактор и предназначение. Освен това той е опростен и евтин за масово производство.

Този чип е предназначен за създаване на мощни радари, работещи във високочестотния микровълнов диапазон (X-обхвата). Този тип радари се използват основно от военните за откриване на заплахи и насочване на ракети.

Учените, участващи в проекта, очакват военният радар от следващо поколение да генерира сигнали с мощност до 30 мегавата, което е достатъчно за откриване на цели на разстояние 4500 км. За да се случи това, десетки хиляди такива чипове трябва да работят едновременно, без сривове и прекъсвания.

Според Ху малко продукти на световния пазар могат да отговорят на подобни екстремни изисквания за мощност и новият чип е само един от тях.

При разработването на новия продукт изследователите са използвали галиев нитрид – рядък полупроводников материал, който е помогнал за увеличаване на мощността и ефективността на устройството.

Интересно е, че Съединените щати са наложили строга забрана за износ на полупроводници, базирани на галий. Ето защо е голямо щастие, че Китай самостоятелно произвежда галий и отдавна държи световното лидерство в тази индустрия.

Очевидно местните инженери са намерили начин да приспособят по някакъв начин съществуващите си производствени мощности за полупроводници, които открито се признават за изоставащи от другите страни, за ефективно производство на галиев нитрид.

Дебелината на слоя от този материал в един чип е само няколко нанометра, което му позволява да генерира силни сигнали с бърз поток от електрони. Въпреки това, при изходна мощност над 1 киловат, повечето полупроводници на основата на галий са склонни към пробив поради изтичане на електрони.

Екипът от китайски изследователи е решил проблема с изтичането на електрони, като е добавил алуминий към галиевия нитрид. Този химичен елемент служи като бариера за процеса на изтичане на електрони. В статията Ху и колегите му споделят приблизителната формула за оптималния химичен състав, открита след много опити и грешки.

Освен това инженерите са преработили ключовия елемент на чипа за излъчване на сигнали, като са променили формата му от Т-образна на V-образна. Тази малка модификация значително е увеличила мощността и качеството на радарния сигнал.

Новият чип е в състояние да работи с максимална мощност дори при екстремни температури, което прави приложението му още по-привлекателно.

В контекста на засилващите се американски санкции китайското правителство и местните компании инвестират все повече в технологичните иновации, а резултатите от тези нововъведения стават видими изненадващо бързо.