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Científicos de China Desarrollan Nuevos Chips Semiconductores con Diamante con Capacidad de Ser un 30% Más Potentes y Superar a los Estados Unidos en Términos de Tecnología.
Con el objetivo de superar a los Estados Unidos, un equipo de científicos e ingenieros de China, relacionados con el mayor proveedor de armas de guerra electrónica del país, logró un avance en la producción de semiconductores que podría mejorar de forma significativa el rendimiento de dispositivos de microondas de alta potencia, radares y dispositivos de detección. Se trata de una nueva tecnología de chips semiconductores con el uso de diamante.
Nuevos Chips Semiconductores con Diamante Poseen un 30% Más de Potencia
El secreto para que China supere a los Estados Unidos es el diamante, también conocido como el “semiconductor definitivo”. El proceso es complejo, pero China parece haber encontrado una solución más a la escasez de semiconductores generada por las restricciones a la exportación de tecnología avanzada de los Estados Unidos.
Investigadores del 46º Instituto de Investigación de la China Electronics Technology Corporation (CETC) afirmaron haber desarrollado semiconductores de nitruro de galio (GaN) con sustrato de diamante que poseen una densidad de potencia un 30% mayor que cualquier producto existente.
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Si estos chips semiconductores con diamantes, también conocidos como semiconductores de cuarta generación, fueran adoptados ampliamente, podrían reforzar las capacidades del PLA en ancho de banda de comunicación, alcance de radar y supresión electromagnética, lo que podría darles una ventaja decisiva en la guerra electrónica, según informaciones de SCMP.
Según el equipo de China, liderado por Wang Yingmin, especialista principal del instituto, en un artículo publicado en la revista académica china Semiconductor Technology el 31 de enero, estos nuevos dispositivos tienen un rendimiento superior, incluyendo alta potencia, alta frecuencia y consumo de energía ultrabajo.
¿Chips Semicondutores con Diamante Serían Viables?
Mientras otras naciones aún luchan con esta tecnología de chips semiconductores con diamante, China ya ha resuelto incluso los problemas en la línea de producción.
Según el equipo, un avance tecnológico fue logrado a través del cultivo de diamantes directamente en GaN en el proceso industrial. Cabe mencionar que China ya cuenta con una posición dominante en la industria mundial de diamantes con el 95% de la producción mundial. Solo en el último año, las fábricas chinas produjeron más de 16 mil millones de diamantes sintéticos.
Antes considerado una joya rara y lujosa, el diamante ha pasado por una transformación notable en un material industrial lucrativo en China. De acuerdo con SCMP, un diamante bruto de laboratorio cuesta ahora solo US$ 1 en algunas tiendas en línea chinas. Esta caída de precio ha abierto espacio para la aplicación del diamante en la industria de chips en China, pudiendo superar a los Estados Unidos.
El diamante cuenta con diversas propiedades que lo convierten en el material ideal para chips semiconductores de microondas de alta potencia, como una conductividad térmica muy alta, lo que significa que puede disipar el calor rápidamente y evitar el sobrecalentamiento. También posee una gran resistencia al desgaste, lo que permite soportar altos esfuerzos eléctricos y mecánicos – además de un amplio bandgap, permitiendo actuar en frecuencias sin sufrir pérdida de señal.
Desafíos Encontrados por los Científicos de China
A pesar de todo, usar chips semiconductores con diamantes GaN no es algo tan simple. El diamante y el nitruro de galio poseen estructuras cristalinas y coeficientes de expansión térmica diferentes, generando altas tensiones y defectos en la interfaz entre los dos materiales.
Los investigadores de China afirman haber resuelto este problema utilizando un método de deposición química de vapor asistida por plasma, que permite el crecimiento directo de diamante en nitruro de galio con alta calidad y baja tensión.
El equipo de Wang afirma que el trabajo fue apoyado por varios proyectos nacionales de investigación y desarrollo, incluyendo el programa 863, que se centra en el desarrollo de tecnologías estratégicas de alta tecnología.
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