Китайські вчені створили найпотужніший у світі чіп для радара

У чіпі використовується напівпровідниковий матеріал нітрид галію. Галій – рідкісний метал, який підвищує потужність та ефективність електронних пристроїв. США та їхні союзники запровадили сувору заборону на експорт потужних напівпровідників на основі галію до Китаю. Але Китай виробляє понад 80% галію у світі. У липні Пекін запровадив обмеження експорту цього металу.

Шар нітриду галію в чіпі має товщину лише кілька нанометрів, що дозволяє йому генерувати потужні сигнали зі швидким потоком електронів. Однак при потужності, що перевищує 1 кіловат, більшість напівпровідників на основі галію схильні до розриву через витік електронів при високій напрузі.

Щоб вирішити проблему, до нітриду галію додали алюміній, який став бар'єром для запобігання витоку електронів. Але додавання завеликої кількості алюмінію може вплинути на потік електронів і знизити пікову потужність чіпа. Вченим після довгих спроб і помилок вдалося вивести формулу оптимального хімічного складу.

Дослідники також замінили широко використовувану Т-подібну форму затвора V. Затвор — ключовий компонент чіпа, що відповідає за передачу сигналу. За словами вчених, ця невелика модифікація значно збільшила потужність та якість радіолокаційного сигналу. Серйозною проблемою для роботи радарів є перегрів, проте нова мікросхема здатна зберігати температуру нижче за безпечний рівень навіть при роботі на максимальній потужності.

У червні Китай оприлюднив план створення найпотужнішого радара для використання на військових кораблях. Вчені, залучені до цього проекту, очікують, що нове покоління радарів з активною фазовою антеною зможе генерувати сигнали потужністю до 30 мегават – цього достатньо для виявлення цілей на відстані до 4500 кілометрів. Однак для генерації потужних електромагнітних хвиль у вигляді швидких імпульсів знадобляться десятки тисяч чіпів, що злагоджено працюють разом. Китай розраховує вирішити і це завдання, застосувавши творчий підхід до обходу режиму санкцій.