Çin’in 3. nesil yarı iletkendeki atılımı, yarı iletkenler askeri silahların ilerlemesini sağlayabilir. Çinli araştırmacılar, umut vadeden yarı iletken malzeme galyum nitrürdeki (GaN) kusurların başlıca nedenini keşfettiler. Bu malzeme, özellikle askeri uygulamalarda kullanılan gelişmiş elektroniklerin geliştirilmesi için kritik öneme sahip.
Yarı iletkenler askeri teknolojilerde temel olacak
Pekin Üniversitesi’ndeki Profesör Huang Bing ve ekibinin liderliğindeki ekip, GaN kristal büyümesindeki kusurların başlıca nedenini belirliyor. GaN üretimi, büyümeyi desteklemek için genellikle silikon ve safir gibi alt tabakalar kullanır. Sorunun, kristal yapısını bozan ve sızıntıya ve performans düşüklüğüne yol açan dislokasyon kusurlarından kaynaklandığını buldular. Ekip bu kusurları GaN’ın altıgen bir atomik yapıya sahip olması nedeniyle buldu, bu da onu silikonun kübik yapısından farklı kılıyor. Yarı iletkenler askeri anlamda stratejik bir öneme sahiptir.
GaN, 5G baz istasyonlarında, radarda, askeri iletişimde, havacılık ve elektronik savaşta yaygın olarak kullanılan üçüncü nesil bir yarı iletken malzemedir. Daha yüksek voltajlarda, frekanslarda ve sıcaklıklarda çalışabilme yeteneği nedeniyle belirli uygulamalarda silikondan daha iyidir.
Şu anda, ABD gibi büyük dünya güçleri gelişmiş çipler için GaN’a büyük ölçüde güveniyor. Bu, onu devam eden ABD-Çin teknoloji rekabetinde stratejik olarak önemli kılıyor. Çin, küresel galyum üretiminin yaklaşık %98’ini kontrol ediyor ve yakın zamanda ABD’ye ihracatı yasakladı. Bu durum, GaN tabanlı yarı iletkenlerin maliyetini artırdı ve ABD’nin (özellikle Pentagon’un) uygun fiyatlı çip tedarik etmesini zorlaştırdı. ABD Jeoloji Araştırmaları Kurumu (USGS), GaN tabanlı çiplere dayanan endüstrileri etkileyecek önemli bir ekonomik etkinin olacağı konusunda uyarıyor. Yarı iletkenler askeri alanlarda kullanılmaya devam edilecektir.
Ekip, taramalı transmisyon elektron mikroskobunun (STEM) akıllıca kullanımı sayesinde keşiflerini gerçekleştirdi. Bu teknolojiyi kullanarak, ilk kez atomik ölçekteki dislokasyonları gözlemlediler.
Elektronların sahip olabileceği en yüksek kararlı enerjiyi işaretler. Bir yarı iletkenin elektriği iletip iletmediğini ve ne kadar kolay ilettiğini belirler. Belirli safsızlıklar ekleyerek ve kapı voltajını artırarak, GaN üretimindeki dislokasyonları en aza indirdiler.
Pekin Hesaplamalı Bilim Araştırma Merkezi’nden Profesör Huang Bing Salı günü yaptığı açıklamada: “Kusurları önlemek için geleneksel stratejiler arasında farklı substratlar kullanmak ve kristalleşme sıcaklıklarını ayarlamak yer alıyor. Ancak bu yaklaşımlar yalnızca semptomları ele alıyor, nedeni değil” dedi. Askeri anlamda yarı iletkenler büyük önem taşımaktadır.
 önemli bir potansiyele sahip.){kind=link}