Courtesy of InterestingEngineering

Para Peneliti Cina Temukan Cara Kurangi Cacat di Semikonduktor GaN Penting

23 Feb 2025, 19.48 WIB

183 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

Penemuan penyebab defek dalam gallium nitride dapat meningkatkan efisiensi produksi semikonduktor.
Gallium nitride memiliki peran penting dalam teknologi militer dan komunikasi modern.
Larangan ekspor gallium oleh China dapat mempengaruhi persaingan teknologi global, terutama antara AS dan China.

Peneliti China, yang dipimpin oleh Profesor Huang Bing dari Universitas Peking, telah menemukan penyebab utama cacat dalam material semikonduktor gallium nitride (GaN). Material ini sangat penting untuk pengembangan elektronik canggih, terutama yang digunakan dalam aplikasi militer. Mereka menemukan bahwa cacat ini disebabkan oleh dislokasi dalam struktur kristal GaN, yang berbeda dari silikon. Dengan menggunakan teknologi mikroskop elektron transmisi pemindaian (STEM), mereka dapat mengamati cacat pada tingkat atom untuk pertama kalinya dan menemukan cara untuk mengurangi cacat tersebut dengan mengatur "level energi Fermi".

GaN adalah material semikonduktor generasi ketiga yang digunakan dalam berbagai aplikasi seperti stasiun basis 5G, radar, dan komunikasi militer. Saat ini, China menguasai sekitar 98% produksi gallium dan telah melarang ekspor ke AS, yang menyebabkan kenaikan biaya semikonduktor berbasis GaN. Jika China berhasil memproduksi GaN berkualitas tinggi dengan biaya rendah, hal ini dapat meningkatkan daya saing chip China dan memberikan keuntungan strategis dalam teknologi semikonduktor, terutama untuk aplikasi militer dan 5G.

Referensi:
[1] https://interestingengineering.com/innovation/china-gan-semiconductor-breakthrough

Analisis Kami

"Penemuan ini membuka era baru dalam fabrikasi GaN, mengatasi kendala utama yang selama ini membatasi performa dan biaya produksi. Jika China dapat menguasai teknologi ini secara komersial, ini akan menjadi game changer dalam persaingan global semikonduktor yang sangat strategis."

Analisis Ahli

Dr. Li Wei (Ahli semikonduktor, Tsinghua University)

"Penemuan mekanisme climbing sebagai sumber utama dislokasi pada GaN sangat penting untuk memajukan teknologi bahan ini yang selama ini sulit dikendalikan. Dengan pengaturan tingkat energi Fermi, fabrikasi GaN bisa mencapai kualitas yang sebelumnya tidak mungkin dicapai."

Prof. James Smith (Pakard Lab, MIT)

"Penggunaan STEM untuk mengamati dislokasi pada skala atom sangat canggih dan memperlihatkan bagaimana pendekatan teknik elektronik terbaru dapat mendobrak batas kemampuan produksi GaN."

Prediksi Kami

Dengan penemuan ini, Cina akan mampu memproduksi chip GaN berkualitas tinggi dengan biaya rendah secara massal, memperkuat dominasi teknologinya di sektor militer dan 5G serta memperbesar kesenjangan teknologi dengan Amerika Serikat.

Pertanyaan Terkait

Apa penyebab utama defek dalam gallium nitride?

Penyebab utama defek dalam gallium nitride adalah dislokasi yang mengganggu struktur kristal.

Mengapa gallium nitride penting dalam teknologi?

Gallium nitride penting karena digunakan dalam aplikasi seperti 5G, radar, dan komunikasi militer, serta memiliki kemampuan beroperasi pada tegangan dan suhu yang lebih tinggi dibandingkan silikon.

Siapa yang memimpin penelitian tentang gallium nitride?

Penelitian tentang gallium nitride dipimpin oleh Profesor Huang Bing dari Peking University.

Apa dampak larangan ekspor gallium dari China ke AS?

Larangan ekspor gallium dari China ke AS dapat meningkatkan biaya semikonduktor berbasis GaN dan menyulitkan AS untuk mendapatkan chip yang terjangkau.

Bagaimana penemuan ini dapat mempengaruhi persaingan teknologi antara AS dan China?

Penemuan ini dapat meningkatkan keunggulan strategis China dalam teknologi semikonduktor, terutama dalam aplikasi militer dan 5G.