J-20 "Mãnh Long" Trung Quốc tăng gấp 3 lần tầm radar nhờ đột phá công nghệ bán dẫn

[pizza]

Đại học Sơn Đông công bố công nghệ bán dẫn silicon carbide giúp radar tiêm kích J-20 Trung Quốc tăng gấp ba lần tầm phát hiện, mở rộng sức mạnh quân sự và ứng dụng công nghệ vào xe điện, lưới điện và vũ khí laser.


Chiến đấu cơ J-20 Mãnh Long của Trung Quốc. Ảnh: SCMP.
Đại học Sơn Đông, Trung Quốc tuyên bố các đột phá do Giáo sư Xu Xiangang dẫn dắt đã giúp tiêm kích tàng hình J-20 “Mãnh Long” tăng gấp ba lần tầm phát hiện radar, nhờ vào công nghệ bán dẫn silicon carbide (SiC) phát triển trong suốt hai thập kỷ qua.

Theo thông tin đăng tải trên trang mạng xã hội chính thức ngày 30/5, vật liệu bán dẫn SiC bán cách điện do nhóm của Giáo sư Từ phát triển đã tăng gấp ba lần tầm hoạt động của radar mảng pha, cho phép radar Trung Quốc phát hiện đối phương nhanh hơn, chiếm lợi thế tấn công trước.

“Từ hệ thống điện tử trên J-20 cho tới các vũ khí tiên tiến, con chip ‘Made in China’ này đóng vai trò thiết yếu với an ninh quốc gia”, bài đăng viết. “Nó không chỉ giúp mở rộng tầm radar, nâng cao độ chính xác của tên lửa mà còn tăng cường sức mạnh của vũ khí laser – trở thành ‘lá chắn công nghệ cứng’ trong lĩnh vực quốc phòng”.

Tiêm kích J-20, còn gọi là “Mãnh Long”, là tiêm kích tàng hình hai động cơ, được xem là đối trọng của Trung Quốc với F-22 Raptor của Mỹ. Loại máy bay này chính thức gia nhập biên chế vào tháng 3/2017.

Giáo sư Xu, Viện trưởng Viện Bán dẫn Mới thuộc Đại học Sơn Đông, cho biết trong video phỏng vấn kèm theo bài đăng rằng việc phát triển công nghệ phù hợp với nhu cầu quốc gia là điều tối quan trọng.

“Mỹ đã ứng dụng vật liệu SiC bán cách điện vào tiêm kích F-35 và hệ thống phòng thủ tên lửa THAAD. Không có radar hiệu quả, dù máy bay có tối tân đến đâu cũng không phát huy được sức mạnh”, ông nói.

Năm 2016, Trung Quốc từng phản đối gay gắt kế hoạch Mỹ triển khai hệ thống THAAD tại Hàn Quốc, coi đó là mối đe dọa đến năng lực răn đe chiến lược của Bắc Kinh. Đáp lại, Trung Quốc đã phát triển hệ thống phòng thủ tên lửa đạn đạo HQ-19, lần đầu được công bố năm ngoái.

Trong khi đó, Mỹ và các đồng minh thời gian qua liên tục tăng cường kiểm soát xuất khẩu chip tiên tiến sang Trung Quốc, đặc biệt là các loại dùng trong quốc phòng và trí tuệ nhân tạo (AI).

Giáo sư Xu cho biết: “Khi đất nước cần loại vật liệu này mà không thể nhập khẩu, nhóm chúng tôi tập trung phát triển công nghệ để tạo ra tinh thể SiC bán cách điện có độ tinh khiết cao”.

Ông nhớ lại rằng, hai thập kỷ trước, Trung Quốc còn không thể tạo ra nền bán dẫn SiC đạt tiêu chuẩn tối thiểu, chất lượng thấp, khó xử lý và chưa thể đưa vào sản xuất. Nhưng đến nay, nhóm nghiên cứu đã làm chủ hoàn toàn quá trình tăng trưởng vật liệu.

Ngoài lĩnh vực quân sự, vật liệu bán dẫn SiC còn có khả năng kéo dài tuổi thọ pin, tăng tầm hoạt động của xe điện, đồng thời mở ra ứng dụng trong lưới điện thông minh, truyền thông lượng tử và thám hiểm không gian, ông nói thêm.

Silicon carbide (SiC) – hợp chất của silic và carbon – là vật liệu bán dẫn cực kỳ cứng, hoạt động tốt trong môi trường công suất cao và nhiệt độ vượt xa bán dẫn truyền thống. Là vật liệu bán dẫn dải rộng (wide bandgap), SiC có khả năng chịu điện áp gấp 10 lần bán dẫn nền silicon, lý tưởng cho thiết bị tần số cao.

Kể từ khi được phát hiện bởi nhà phát minh người Mỹ năm 1891, SiC từng được dùng trong dụng cụ cắt gọt, phần tử nhiệt lò công nghiệp và đế bán dẫn của đèn LED.

Theo hồ sơ của trường, ông Xu bắt đầu nghiên cứu SiC từ năm 2000, đạt nhiều đột phá về cơ chế tăng trưởng tinh thể, tinh khiết hóa và cách điện hóa vật liệu. Ông còn tập trung vào phát triển thiết bị và công nghiệp hóa công nghệ này.

Một trong những đột phá lớn nhất là nâng kích thước tinh thể SiC từ 5cm lên 30cm (tức từ 2 inch lên 12 inch), cho phép tích hợp vào các hệ thống radar quân sự cốt lõi, bao gồm máy bay chiến đấu, tên lửa dẫn đường và tàu chiến.

Các công nghệ do ông Xu phát triển hiện đã được chuyển giao cho những doanh nghiệp hàng đầu Trung Quốc như SICC (tại Sơn Đông) và Summit Crystal Semiconductor (Quảng Châu).

“Nghiên cứu của Giáo sư Xu đã đào tạo ra một thế hệ doanh nghiệp hàng đầu, phá vỡ thế độc quyền công nghệ của nước ngoài, tự chủ hoàn toàn trong chuỗi cung ứng và đóng góp lớn vào phát triển vũ khí quân sự quốc gia”, Đại học Sơn Đông khẳng định.

Bên cạnh SiC, ông Xu còn có nhiều công trình trong lĩnh vực laser bán dẫn, đèn LED và transistor dị thể (heterojunction transistors) từ năm 1989, đóng vai trò nền tảng cho sản xuất chip bán dẫn và vũ khí laser tại Trung Quốc.

VietBF@ sưu tập