Chińczycy mają nową metodę produkcji półprzewodników. W czym tkwi jej sekret?

Półprzewodniki to gorący temat, a gdyby zagłębić się w kwestie związane z potencjalnym konfliktem na Tajwanie, to okazałoby się, że odgrywają one w nim całkiem istotną rolę. Tym ważniejszy wydaje się fakt, iż Chińczycy opracowali niedawno nowy sposób produkcji tych substancji.
Chińczycy mają nową metodę produkcji półprzewodników. W czym tkwi jej sekret?

Jej kluczową część stanowi pierwiastek zwany galem. I choć był on już rozpatrywany w kontekście wytwarzania półprzewodników, to wiele trudności wynikało z ograniczeń w zakresie jego obróbki. Najwyraźniej inżynierom z Państwa Środka udało się to zmienić, o czym informuje South China Morning Post

Czytaj też: Tej kluczowej funkcji w Chrome nam brakowało. Przeglądarka stanie się jeszcze bezpieczniejsza

Za rzekomym przełomem stoją przedstawiciele Uniwersytetu Zhejiang, którzy szukali zamienników dla krzemu, do tej pory będącego podstawą półprzewodników. Wybór padł na gal, a dokładniej rzecz ujmując: tlenek galu. Związek ten cechuje się ultraszerokim pasmem wzbronionym i może wytrzymać silne pole elektryczne, zużywając przy tym niewiele energii. Dzięki jego właściwościom świetnie sprawdza się on w zastosowaniach wysokonapięciowych.

Tlenek galu wypada pod tym względem znacznie korzystniej od innych opcji, takich jak węglik krzemu czy azotek galu. Niestety, w beczce miodu znalazła się także łyżka dziegciu. Jest nią trudność produkcji opisywanego związku, ponieważ proces ten wymaga zużywania dużych ilości irydu. Z drugiej strony, gdyby pominąć ten aspekt, to nie sposób nie dostrzec ogromnych zalet, takich jak niskie koszty produkcji wynikające z powstawania pojedynczych kryształów tworzących się w obecności ciśnienia atmosferycznego. Wspomniany iryd jest bardzo drogi, około trzykrotnie droższy od złota. Przekłada się to oczywiście na koszty produkcji. 

Półprzewodniki mogą być wykorzystywane na szereg różnych sposobów, między innymi w transporcie drogowym, komunikacji czy lotnictwie

W ubiegłym roku naukowcy z Uniwersytetu Zhejiang stworzyli dwucalowe wafle wykonane z tlenku galu, a tym razem udało im się pozyskać wersje czterocalowe. Tak ogromny postęp był możliwy dzięki zastosowaniu nowatorskiej metody odlewania. Różnica jest gigantyczna, ponieważ pozwala ona na zużywanie nawet 80 procent mniej irydu. Korzyści są oczywiste, ponieważ obejmują niższe koszty produkcji, a zalet jest więcej: cały proces trwa krócej i powinien być łatwiejszy do wprowadzenia na dużą skalę.

Czytaj też: Masz iPhone’a? Jak najszybciej pobierz nową aktualizację, inaczej możesz być w niebezpieczeństwie

Półprzewodniki tworzone z wykorzystaniem tlenku galu, za sprawą niskiego zużycia energii, powinny sprawdzić się w kontekście wielu różnych zastosowań. W grę wchodzi między innymi wykorzystywanie ich komunikacji, lotnictwie, produkcji radarów czy też elektrycznych pojazdów, na przykład samochodów i pociągów. Chińskie postępy są szczególnie intrygujące w kontekście zakazu eksportu nałożonego w zeszłym roku przez Stany Zjednoczone. Miał on zablokować kupowanie tlenku galu przez Chińczyków. Wygląda na to, że ci znaleźli własny sposób na obejście ograniczeń, a jakby tego było mało, również nałożyli zakaz na Amerykanów. Dotyczy on nie tylko galu, ale również germanu, co dodatkowo zwiększyło silne już napięcia między Państwem Środka a krajami Zachodu.