Mỹ và Đài Loan (Trung Quốc) bắt tay sản xuất tấm wafer silic cacbua cho chip 6G

Thế Kiên
02/06/2026 19:15
D

Đại học Purdue và công ty GCCS của Đài Loan (Trung Quốc) vừa công bố hợp tác nghiên cứu tấm wafer silic cacbua, nhắm thẳng vào ba điểm nghẽn vật lý đang kìm hãm chip cho mạng 6G và hạ tầng điện toán hiệu năng cao. Đây là cuộc bắt tay giữa năng lực chế tạo bán dẫn và tri thức học thuật, với mục tiêu dài hạn là đưa dây chuyền sản xuất wafer quy mô lớn về đất Mỹ.

Vật liệu nền tảng cho thế hệ chip tiếp theo

Silic cacbua không phải cái tên xa lạ trong giới bán dẫn, nhưng vai trò của nó đang trở nên cấp thiết hơn bao giờ hết. Vật liệu này có độ bền điện trường cao gấp khoảng 10 lần so với silic thông thường, dẫn nhiệt tốt hơn và chịu được nhiệt độ tiếp giáp vượt 200 độ C. Nhờ đó, các linh kiện làm từ silic cacbua chuyển mạch nhanh hơn, tiêu tán ít năng lượng hơn và cho phép thu nhỏ mô-đun nguồn xuống đáng kể so với giải pháp silic truyền thống ở cùng mức điện áp.

Nhu cầu toàn cầu với silic cacbua tăng mạnh trong vài năm gần đây, trong khi nguồn cung không theo kịp. Sản xuất wafer silic cacbua đòi hỏi vốn đầu tư lớn, tỷ lệ lỗi cao và phụ thuộc vào số lượng rất ít nhà cung cấp đạt chuẩn trên toàn thế giới. Đây chính là lý do hợp tác Purdue - GCCS ra đời.

Hình minh họa tấm bán dẫn. Ảnh: Wikimedia Commons

Ba điểm nghẽn cần phá vỡ

GCCS, công ty Đài Loan (Trung Quốc) chuyên về công nghệ nuôi tinh thể silic cacbua tiên tiến, xác định ba rào cản vật lý mà hợp tác này nhắm tới.

Thứ nhất là quản lý nhiệt. Silic cacbua đóng vai trò đế wafer vượt trội, cho phép giải nhiệt hiệu quả thông qua các kênh vi mô trong cấu trúc đóng gói chip tiên tiến như chip-on-wafer-on-substrate và chip-on-panel-on-substrate. Đây là yêu cầu sống còn khi mật độ tích hợp chip ngày càng tăng.

Thứ hai là phân phối điện năng. Silic cacbua hiện đại hóa quá trình chuyển đổi điện từ lưới đến máy chủ, với hiệu suất vượt trội nhờ ứng dụng truyền tải điện một chiều cao áp và máy biến áp trạng thái rắn.

Thứ ba là viễn thông 6G. Silic cacbua cung cấp hiệu quả vật liệu thiết yếu cho các thiết bị trong hạ tầng kết nối thế hệ tiếp theo.

Từ phòng thí nghiệm đến nhà máy

Chủ tịch hội đồng quản trị GCCS, ông Kuan-Ming Hsiung, nhận định rằng hợp tác này kết hợp quy mô sản xuất của GCCS với năng lực học thuật hàng đầu của Mỹ, hướng tới mục tiêu xây dựng chuỗi cung ứng silic cacbua nội địa có khả năng phục hồi cao tại Mỹ, phục vụ an ninh công nghệ quốc gia.

Trọng tâm nghiên cứu chung là xác định và loại trừ các khiếm khuyết tinh thể, tối ưu hóa quy trình nuôi tinh thể silic cacbua để đẩy nhanh chuyển đổi sang nền tảng wafer 8 inch và 12 inch với tỷ lệ đạt chuẩn cao hơn.

Con đường từ phòng thí nghiệm tới dây chuyền sản xuất khối lượng lớn chứa nhiều thách thức kỹ thuật đặc thù. Quá trình nuôi lớp silic cacbua trên wafer yêu cầu nhiệt độ trên 1.500 độ C cùng hóa học tiền chất chính xác. Chỉ một sai lệch nhỏ trong quy trình có thể tạo ra lỗi vi ống khiến linh kiện không dùng được. Các bước quang khắc và cấy ion sau đó cũng phức tạp hơn silic thông thường, phần do độ cứng của silic cacbua gây khó khăn trong đánh bóng và kiểm soát độ đồng đều khi ăn mòn.

Chi phí vẫn là bài toán chưa có lời giải dứt khoát. Wafer silic cacbua hiện đắt hơn wafer silic cùng kích thước nhiều lần. Lợi thế hiệu suất thiết bị có thể bù đắp chi phí hệ thống, song điều đó phụ thuộc vào việc đạt được tỷ lệ đạt chuẩn cao trong sản xuất. Hợp tác giữa nhóm nghiên cứu đại học và doanh nghiệp thương mại từ trước đến nay là một trong những cơ chế hiệu quả để giảm rủi ro trong giai đoạn cải tiến quy trình đầu, trước khi đưa vào dây chuyền sản xuất chính thức.

Cuộc đua toàn cầu chưa phân thắng bại

Thị trường silic cacbua toàn cầu hiện do một số ít nhà sản xuất lớn chi phối, trong đó có Wolfspeed, Coherent và STMicroelectronics. Cả ba đều công bố kế hoạch mở rộng công suất trị giá hàng tỷ đô la trong những năm gần đây. Hướng đi của Purdue và GCCS khác biệt ở chỗ tập trung vào đổi mới quy trình thay vì chỉ chạy theo tăng công suất thô.

Với việc Mỹ xác định bán dẫn là ngành chiến lược quốc gia, hợp tác này phản ánh xu hướng rõ ràng: đưa chuỗi giá trị sản xuất chip tiên tiến về lãnh thổ Mỹ, từ khâu vật liệu nền tảng cho tới công đoạn gia công cuối. Silic cacbua, vốn ít được chú ý so với các loại chip tiêu dùng thông thường, đang dần trở thành mặt trận cạnh tranh mới trong cuộc chiến bán dẫn toàn cầu.

Theo tạp chí Điện tử và Ứng dụng

Bình luận

Tối thiểu 10 chữ Tiếng việt có dấu Không chứa liên kết

Gửi bình luận

Tin cùng chuyên mục

Intel là hãng đầu tiên xuất xưởng chip thương mại dùng công nghệ in thạch bản High NA EU

Intel là hãng đầu tiên xuất xưởng chip thương mại dùng công nghệ in thạch bản High NA EU

Đến 2030 chính quyền số Hưng Yên vận hành 100% trên dữ liệu và AI

Đến 2030 chính quyền số Hưng Yên vận hành 100% trên dữ liệu và AI

Hà Nội triển khai đợt cao điểm 100 ngày thực hiện các nhiệm vụ trọng tâm về chuyển đổi số

Hà Nội triển khai đợt cao điểm 100 ngày thực hiện các nhiệm vụ trọng tâm về chuyển đổi số

Tổng Bí thư, Chủ tịch nước Tô Lâm: Phát triển công nghiệp hàng hải theo hệ sinh thái xanh, số và tự chủ

Tổng Bí thư, Chủ tịch nước Tô Lâm: Phát triển công nghiệp hàng hải theo hệ sinh thái xanh, số và tự chủ

Từ tháng 7/2026, trẻ dưới 6 tuổi được khám sức khỏe định kỳ miễn phí

Từ tháng 7/2026, trẻ dưới 6 tuổi được khám sức khỏe định kỳ miễn phí

Ngành năng lượng nguyên tử đề xuất ‘thưởng’ phụ cấp 70% để giữ nhân tài

Ngành năng lượng nguyên tử đề xuất ‘thưởng’ phụ cấp 70% để giữ nhân tài

Chuyển đổi số tạo lực đẩy cho du lịch Đắk Lắk tăng tốc

Chuyển đổi số tạo lực đẩy cho du lịch Đắk Lắk tăng tốc

Sửa Luật An toàn thực phẩm, xây dựng 'hồ sơ số' cho thực phẩm

Sửa Luật An toàn thực phẩm, xây dựng 'hồ sơ số' cho thực phẩm

Phó Thủ tướng Hồ Quốc Dũng dự kỷ niệm 50 năm thành lập Viện Năng lượng nguyên tử Việt Nam

Phó Thủ tướng Hồ Quốc Dũng dự kỷ niệm 50 năm thành lập Viện Năng lượng nguyên tử Việt Nam

Việt Nam - Đức đẩy mạnh hợp tác khoa học, công nghệ và đổi mới sáng tạo

Việt Nam - Đức đẩy mạnh hợp tác khoa học, công nghệ và đổi mới sáng tạo

Ứng dụng AI và công nghệ số trong du lịch

Ứng dụng AI và công nghệ số trong du lịch

Việt Nam lập trung tâm hỗ trợ sản xuất thử chip bán dẫn đầu tiên cấp quốc gia

Việt Nam lập trung tâm hỗ trợ sản xuất thử chip bán dẫn đầu tiên cấp quốc gia

Tin mới cập nhật

Doanh nghiệp doanh thu dưới 1 tỷ đồng được miễn thuế thu nhập doanh nghiệp

Doanh nghiệp doanh thu dưới 1 tỷ đồng được miễn thuế thu nhập doanh nghiệp

VAIC 2026 chính thức khởi động, quy tụ hơn 300 đội thi phát triển AI-native

VAIC 2026 chính thức khởi động, quy tụ hơn 300 đội thi phát triển AI-native

Gia Lai tổ chức Năm Lượng tử 2026, thúc đẩy phát triển công nghệ chiến lược

Gia Lai tổ chức Năm Lượng tử 2026, thúc đẩy phát triển công nghệ chiến lược

Sắp trình Quốc hội nghị quyết chấp nhận rủi ro trong nghiên cứu khoa học công nghệ

Sắp trình Quốc hội nghị quyết chấp nhận rủi ro trong nghiên cứu khoa học công nghệ

Sửa đổi Luật Bưu chính để phát triển hạ tầng kinh tế số

Sửa đổi Luật Bưu chính để phát triển hạ tầng kinh tế số

10 đơn vị giáo dục đứng đầu danh sách chậm đóng, trốn đóng BHXH mới nhất

10 đơn vị giáo dục đứng đầu danh sách chậm đóng, trốn đóng BHXH mới nhất

Intel là hãng đầu tiên xuất xưởng chip thương mại dùng công nghệ in thạch bản High NA EU

Intel là hãng đầu tiên xuất xưởng chip thương mại dùng công nghệ in thạch bản High NA EU

Airbus phát triển động cơ máy bay chạy bằng hydro đầu tiên trên thế giới

Airbus phát triển động cơ máy bay chạy bằng hydro đầu tiên trên thế giới

Hộ kinh doanh bỏ thuế khoán, chuyển sang kê khai bằng dữ liệu số

Hộ kinh doanh bỏ thuế khoán, chuyển sang kê khai bằng dữ liệu số

Đến 2030 chính quyền số Hưng Yên vận hành 100% trên dữ liệu và AI

Đến 2030 chính quyền số Hưng Yên vận hành 100% trên dữ liệu và AI

Epson khai trương văn phòng mới tại Hà Nội

Epson khai trương văn phòng mới tại Hà Nội

Ngân sách CNTT trở thành nút thắt trong cuộc đua ứng dụng AI

Ngân sách CNTT trở thành nút thắt trong cuộc đua ứng dụng AI

Tin đọc nhiều

Intel là hãng đầu tiên xuất xưởng chip thương mại dùng công nghệ in thạch bản High NA EU

Intel là hãng đầu tiên xuất xưởng chip thương mại dùng công nghệ in thạch bản High NA EU

Đến 2030 chính quyền số Hưng Yên vận hành 100% trên dữ liệu và AI

Đến 2030 chính quyền số Hưng Yên vận hành 100% trên dữ liệu và AI

Hà Nội triển khai đợt cao điểm 100 ngày thực hiện các nhiệm vụ trọng tâm về chuyển đổi số

Hà Nội triển khai đợt cao điểm 100 ngày thực hiện các nhiệm vụ trọng tâm về chuyển đổi số

Tổng Bí thư, Chủ tịch nước Tô Lâm: Phát triển công nghiệp hàng hải theo hệ sinh thái xanh, số và tự chủ

Tổng Bí thư, Chủ tịch nước Tô Lâm: Phát triển công nghiệp hàng hải theo hệ sinh thái xanh, số và tự chủ

Từ tháng 7/2026, trẻ dưới 6 tuổi được khám sức khỏe định kỳ miễn phí

Từ tháng 7/2026, trẻ dưới 6 tuổi được khám sức khỏe định kỳ miễn phí

Ngành năng lượng nguyên tử đề xuất ‘thưởng’ phụ cấp 70% để giữ nhân tài

Ngành năng lượng nguyên tử đề xuất ‘thưởng’ phụ cấp 70% để giữ nhân tài

Chuyển đổi số tạo lực đẩy cho du lịch Đắk Lắk tăng tốc

Chuyển đổi số tạo lực đẩy cho du lịch Đắk Lắk tăng tốc

Sửa Luật An toàn thực phẩm, xây dựng 'hồ sơ số' cho thực phẩm

Sửa Luật An toàn thực phẩm, xây dựng 'hồ sơ số' cho thực phẩm

Hà Nội khởi công mở rộng nhà máy điện rác Sóc Sơn

Hà Nội khởi công mở rộng nhà máy điện rác Sóc Sơn

TP.HCM triển khai đề án chuyển đổi xanh 900.000 tỷ đồng

TP.HCM triển khai đề án chuyển đổi xanh 900.000 tỷ đồng

Video xem nhiều

Toàn cảnh xác lập kỷ lục Bản đồ Việt Nam được xếp từ nhiều xe ô tô nhất năm 2022

Toàn cảnh xác lập kỷ lục Bản đồ Việt Nam được xếp từ nhiều xe ô tô nhất năm 2022

Giới thiệu chương trình bình chọn “Xe của năm 2022"

Giới thiệu chương trình bình chọn “Xe của năm 2022"

Ford F-150 Lightning 2022 ra mắt: Bán tải chạy điện giá khởi điểm chưa đến 40 nghìn USD

Ford F-150 Lightning 2022 ra mắt: Bán tải chạy điện giá khởi điểm chưa đến 40 nghìn USD

Thông điệp lan tỏa mùa dịch COVID-19

Thông điệp lan tỏa mùa dịch COVID-19

Clip: Khuyến cáo đối với người lao động, người làm việc, người bán hàng tại khu dịch vụ trong dịch Covid-19

Clip: Khuyến cáo đối với người lao động, người làm việc, người bán hàng tại khu dịch vụ trong dịch Covid-19

Cỗ xe lai phản lực tăng tốc từ 0 - 1010 km/h trong 50 giây tham vọng phá kỷ lục thế giới

Cỗ xe lai phản lực tăng tốc từ 0 - 1010 km/h trong 50 giây tham vọng phá kỷ lục thế giới

“Rắn tiên tri” dự đoán đội tuyển Việt Nam thắng Thái Lan

“Rắn tiên tri” dự đoán đội tuyển Việt Nam thắng Thái Lan

Pretzel - Bánh quy cây: Biểu tượng văn hoá châu Âu với nhiều tranh cãi về nguồn gốc

Pretzel - Bánh quy cây: Biểu tượng văn hoá châu Âu với nhiều tranh cãi về nguồn gốc

Làm thế nào để nâng cao tương tác giữa loa và phòng nghe hiệu quả

Làm thế nào để nâng cao tương tác giữa loa và phòng nghe hiệu quả

Trực tiếp: Apple ra mắt Iphone 11 tại Cupertino, California, Mỹ

Trực tiếp: Apple ra mắt Iphone 11 tại Cupertino, California, Mỹ

Những gì bạn muốn biết về 5G

Những gì bạn muốn biết về 5G

5G thay đổi tương lai của bạn như thế nào?

5G thay đổi tương lai của bạn như thế nào?

Bàn về tầm nhìn và các trụ cột của công nghệ thông tin di động 6G
04/03/2022
Chip xử lý A15 Bionic của Apple có gì mới
15/09/2021
Sex Education mùa 3 được Netflix công chiếu vào 17/9
14/09/2021
iPhone 13 không thay đổi nhiều về ngoại hình, camera được nâng cấp mạnh
13/09/2021
Cách xem trực tiếp sự kiện ra mắt iPhone 13 và Apple Watch 7
10/09/2021
VNEID của Bộ Công an khác các ứng dụng đang được vận hành?
10/09/2021
'Cái tôi' thời 4.0 và tính hai mặt của mạng xã hội
04/09/2021
'Muôn màu' cảm xúc của trẻ trong ngày khai giảng online
24/08/2021
Chủ tịch Chu Ngọc Anh giải toả 'ách tắc' về Giấy đi đường cho người dân Thủ đô
10/08/2021
Hàng loạt Macbook M1 tự dưng vỡ màn hình, Apple có đồng ý bảo hành?
02/08/2021
6 bộ phim hay nhất để xem trên VieON
29/01/2021
Bắc Ninh: Không ký kết triển khai dự án Owifi 5G với CSE Singapore
27/06/2020
Bị World Bank cấm dự thầu 7 năm, công ty Sao Bắc Đẩu thừa nhận sai sót
27/06/2020
Wefinex - Mô hình hoạt động đa cấp "đội lốt" đầu tài chính trên mạng internet
10/06/2020
Khai trừ MISA khỏi Câu lạc bộ Chữ ký số và Giao dịch điện tử Việt Nam
27/05/2020
Chuyển đổi số - Nên hiểu như thế nào cho đúng
25/05/2020
Chống thất thu thuế là thách thức lớn đối với nền kinh tế số
29/04/2020
Cách chuyển tập tin sang máy tính mới
10/11/2019
VNPT, MobiFone, VTC sẽ hoàn thành cổ phần hóa trước năm 2021
20/08/2019
5G thay đổi tương lai của bạn như thế nào?
26/07/2019
Nhận diện hành vi lừa đảo trên không gian mạng
25/07/2019
Truyền hình OTT - Hướng đi mới của các “nhà Đài”
24/07/2019