Theo báo Bưu điện Hoa Nam buổi sáng (SCMP), Viện Nghiên cứu số 55 thuộc Tập đoàn Công nghệ Điện tử Trung Quốc (CETC) cùng công ty con Nanjing Guobo Electronics đã bàn giao 5 triệu chip gallium nitride sử dụng nền silicon cho các thiết bị đầu cuối thông minh. Đây được xem là lần đầu tiên loại chip này được sản xuất hàng loạt và đưa vào ứng dụng thương mại.
Những con chip mới sẽ được sử dụng trong hệ thống mạng thông tin tích hợp không gian - không trung - mặt đất mà Trung Quốc đang thúc đẩy phát triển. Mạng lưới này được kỳ vọng kết nối các vệ tinh trên quỹ đạo, phương tiện bay tầm thấp, hạ tầng viễn thông mặt đất và các thiết bị đầu cuối trong một hệ sinh thái truyền thông thống nhất.
Theo truyền thông Trung Quốc, đây sẽ là nền tảng hỗ trợ nhiều lĩnh vực chiến lược như thông tin liên lạc 6G, các chương trình không gian thương mại, kinh tế tầm thấp và hệ thống thông tin phục vụ ứng phó khẩn cấp.
Mỗi thiết bị đầu cuối trong mạng lưới sẽ được trang bị chip khuếch đại công suất, đóng vai trò truyền tín hiệu tới các vệ tinh hoặc trạm mặt đất ở khoảng cách xa. Đây được xem là thành phần quan trọng giúp duy trì khả năng kết nối liên tục giữa các lớp hạ tầng khác nhau trong mạng lưới.
Sự xuất hiện của các chip GaN phản ánh nhu cầu ngày càng lớn đối với các vật liệu bán dẫn thế hệ mới khi ngành viễn thông tiến tới 6G. Theo các chuyên gia, tốc độ truyền dữ liệu cao và tần số hoạt động lớn của mạng 5G và 6G khiến các chip silicon truyền thống gặp hạn chế về nhiệt độ và hiệu suất.
Chip GaN được đánh giá có khả năng hoạt động ổn định ở nhiệt độ và điện áp cao hơn, đồng thời cho phép truyền tín hiệu mạnh hơn trên khoảng cách xa hơn. Nhờ đó, vật liệu này đang được sử dụng ngày càng rộng rãi trong radar, viễn thông, vệ tinh và các hệ thống điện tử công suất cao.
Tuy nhiên, chi phí sản xuất tinh thể GaN nguyên chất tương đối đắt đỏ. Để giải quyết vấn đề này, các kỹ sư Trung Quốc đã phát triển công nghệ tạo lớp GaN trên nền silicon, tận dụng dây chuyền sản xuất silicon sẵn có nhưng vẫn duy trì được các ưu điểm của vật liệu mới.
Theo CETC, nhóm nghiên cứu đã mất nhiều năm để giải quyết các thách thức liên quan công nghệ tạo lớp GaN trên nền silicon, thiết kế chip, quy trình sản xuất và kiểm tra chất lượng trước khi có thể thương mại hóa sản phẩm.
Bên cạnh chip khuếch đại công suất, Viện Nghiên cứu số 55 còn phát triển nhiều linh kiện phục vụ lĩnh vực thông tin vệ tinh, bao gồmmô-đun truyền dữ liệu và các trạm cổng kết nối mặt đất...
Động thái mới diễn ra trong bối cảnh Bắc Kinh đang đẩy mạnh đầu tư vào các công nghệ chiến lược liên quan đến bán dẫn và viễn thông thế hệ mới. Trung Quốc hiện là quốc gia nắm giữ và xuất khẩu gallium lớn nhất thế giới, đồng thời áp dụng các biện pháp kiểm soát chặt chẽ đối với hoạt động xuất khẩu kim loại hiếm này.
Một số viện nghiên cứu cốt lõi của CETC, trong đó có Viện số 55, hiện nằm trong danh sách hạn chế thương mại của Mỹ do các mối liên hệ với lĩnh vực quốc phòng. Tuy nhiên, việc đưa vào sản xuất hàng loạt chip GaN cho thấy Trung Quốc vẫn đang tiếp tục mở rộng năng lực phát triển các công nghệ bán dẫn tiên tiến phục vụ cả mục tiêu thương mại lẫn xây dựng hạ tầng số thế hệ tiếp theo.
