Trung Quốc tạo chất bán dẫn nhanh nhất thế giới theo cách lạ thường

Nhóm nghiên cứu do Giáo sư Peng Hailin và Qiu Chenguang của Đại học Bắc Kinh dẫn dắt đã phát triển thành công bóng bán dẫn GAAFET hai chiều (2D), được coi là bóng bán dẫn đầu tiên trên thế giới với công suất thấp. Kết quả nghiên cứu của họ đã được công bố trên tạp chí Nature, và nhiều thành viên trong nhóm gọi đây là một “bước đột phá to lớn”.

Theo công bố, nhóm nghiên cứu đã chế tạo một cấu hình GAA 2D đơn tinh thể xếp chồng nhiều lớp ở quy mô wafer. Giáo sư Peng cho biết “đây là bóng bán dẫn nhanh nhất và hiệu quả nhất từ trước đến nay”. Ông cũng so sánh việc phát triển bóng bán dẫn dựa trên vật liệu 2D với việc “chuyển làn đường”, trong khi những cải tiến dựa trên vật liệu hiện có chỉ là “đường tắt”.

Bóng bán dẫn GAAFET của nhóm nghiên cứu đã được thử nghiệm với các sản phẩm từ các công ty lớn như Intel, TSMC và Samsung, với kết quả cho thấy hiệu suất vượt trội trong các điều kiện hoạt động tương tự. GAAFET, hay Gate-all-around field-effect transistors, là bước tiến hóa tiếp theo của công nghệ transistor, sau MOSFET và FINFET. Sự đổi mới này chủ yếu đến từ khả năng kiểm soát tốt hơn các nguồn và giao tiếp cổng.

Vũ khí giúp Trung Quốc tạo ra chất bán dẫn đặc biệt

Điểm nổi bật trong nghiên cứu của Đại học Bắc Kinh là việc sử dụng bismuth oxyselenide (Bi₂O₂Se) – một vật liệu bán dẫn 2D, linh hoạt và chắc chắn hơn silicon ở quy mô nhỏ. Sự chuyển đổi từ silicon sang bismuth không chỉ mang lại tiềm năng cho ngành công nghiệp bán dẫn mà còn giúp Trung Quốc cạnh tranh hơn trong lĩnh vực này, đặc biệt trong bối cảnh cuộc chiến thương mại Mỹ – Trung đang diễn ra.

Trung Quốc đang đầu tư mạnh vào nghiên cứu công nghệ để vượt qua những hạn chế hiện tại, không chỉ nhằm bắt kịp mà còn để dẫn đầu trong ngành công nghiệp bán dẫn. Mặc dù bóng bán dẫn GAAFET 2D có thể không phải là tương lai duy nhất của ngành sản xuất chất bán dẫn nhưng nghiên cứu này thể hiện sự đổi mới và tiềm năng của thế hệ trẻ tại Trung Quốc trong việc thúc đẩy ngành công nghiệp công nghệ. Khi Mỹ tiếp tục áp đặt các lệnh cấm thương mại, ngành công nghiệp công nghệ của Trung Quốc đang chạy đua với thời gian để khẳng định vị thế của mình.