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

Phó Thủ tướng Nguyễn Văn Thắng: Thanh toán không dùng tiền mặt trở thành huyết mạch của nền kinh tế số

Phó Thủ tướng Nguyễn Văn Thắng: Thanh toán không dùng tiền mặt trở thành huyết mạch của nền kinh tế số

Ứng dụng công nghệ số trong phát triển nông nghiệp xanh

Ứng dụng công nghệ số trong phát triển nông nghiệp xanh

Khởi động Cuộc thi Thiết kế Điện tử Việt Nam 2026

Khởi động Cuộc thi Thiết kế Điện tử Việt Nam 2026

ABBank khẳng định vị thế ngân hàng số với giải 'Dịch vụ số xuất sắc' năm 2026

ABBank khẳng định vị thế ngân hàng số với giải 'Dịch vụ số xuất sắc' năm 2026

Các công nghệ được ứng dụng tại FIFA World Cup 2026

Các công nghệ được ứng dụng tại FIFA World Cup 2026

Hưng Yên ban hành ba danh mục dữ liệu dùng chung toàn tỉnh

Hưng Yên ban hành ba danh mục dữ liệu dùng chung toàn tỉnh

Tích hợp mã QR, mẫu thẻ nhà báo mới thúc đẩy số hóa quản lý báo chí

Tích hợp mã QR, mẫu thẻ nhà báo mới thúc đẩy số hóa quản lý báo chí

Micron rót 2 tỷ USD sản xuất chip nhớ DRAM 1-alpha phục vụ quốc phòng và các ngành trọng yếu

Micron rót 2 tỷ USD sản xuất chip nhớ DRAM 1-alpha phục vụ quốc phòng và các ngành trọng yếu

Bắc Ninh hỗ trợ doanh nghiệp sản xuất chuyển đổi kép trong kỷ nguyên số

Bắc Ninh hỗ trợ doanh nghiệp sản xuất chuyển đổi kép trong kỷ nguyên số

Tổng Bí thư, Chủ tịch nước Tô Lâm: Phải đưa công nghiệp vật liệu trở thành trụ cột chiến lược của nền kinh tế

Tổng Bí thư, Chủ tịch nước Tô Lâm: Phải đưa công nghiệp vật liệu trở thành trụ cột chiến lược của nền kinh tế

Khởi công Khu công nghiệp Phú Hà hơn 2.900 tỷ đồng tại Hà Nội

Khởi công Khu công nghiệp Phú Hà hơn 2.900 tỷ đồng tại Hà Nội

Tuyên Quang 'đánh thức' kinh tế số vùng cao: Đưa chuyển đối số thành động lực tăng trưởng mới

Tuyên Quang 'đánh thức' kinh tế số vùng cao: Đưa chuyển đối số thành động lực tăng trưởng mới

Tin mới cập nhật

PVcomBank và VNPT hợp tác chiến lược toàn diện giai đoạn mới

PVcomBank và VNPT hợp tác chiến lược toàn diện giai đoạn mới

VinFast lập kỉ lục mới, tiến sát mốc doanh số 100.000 xe sau 5 tháng

VinFast lập kỉ lục mới, tiến sát mốc doanh số 100.000 xe sau 5 tháng

Tiếp sức mùa thi 2026: Huy động gần 5 tỷ đồng hỗ trợ thí sinh tại 750 điểm thi trên cả nước

Tiếp sức mùa thi 2026: Huy động gần 5 tỷ đồng hỗ trợ thí sinh tại 750 điểm thi trên cả nước

Trước cuộc thanh tra toàn diện ngành dược, doanh nghiệp cần chuẩn bị gì?

Trước cuộc thanh tra toàn diện ngành dược, doanh nghiệp cần chuẩn bị gì?

Robot tự phát hiện và hái trái cây chín với độ chính xác gần như tuyệt đối

Robot tự phát hiện và hái trái cây chín với độ chính xác gần như tuyệt đối

Mazda CX-30 2027 ra mắt tại châu Âu cùng loạt những thay đổi nhỏ

Mazda CX-30 2027 ra mắt tại châu Âu cùng loạt những thay đổi nhỏ

Thí sinh bước vào ngày thi thứ hai với các môn tự chọn

Thí sinh bước vào ngày thi thứ hai với các môn tự chọn

Từ 1-7, bắt đầu truy xuất nguồn gốc hàng hóa trên toàn quốc

Từ 1-7, bắt đầu truy xuất nguồn gốc hàng hóa trên toàn quốc

HONOR 600 Series chính thức lên kệ với giá bán từ 10.990.000 đồng

HONOR 600 Series chính thức lên kệ với giá bán từ 10.990.000 đồng

Xi măng Long Sơn đồng hành cùng hành trình phát triển đất nước

Xi măng Long Sơn đồng hành cùng hành trình phát triển đất nước

Đáp án môn Toán thi tốt nghiệp THPT năm 2026 tất cả 24 mã đề

Đáp án môn Toán thi tốt nghiệp THPT năm 2026 tất cả 24 mã đề

Môn thi Ngữ văn: Toàn quốc có 12 thí sinh bị đình chỉ thi

Môn thi Ngữ văn: Toàn quốc có 12 thí sinh bị đình chỉ thi

Tin đọc nhiều

Phó Thủ tướng Nguyễn Văn Thắng: Thanh toán không dùng tiền mặt trở thành huyết mạch của nền kinh tế số

Phó Thủ tướng Nguyễn Văn Thắng: Thanh toán không dùng tiền mặt trở thành huyết mạch của nền kinh tế số

Ứng dụng công nghệ số trong phát triển nông nghiệp xanh

Ứng dụng công nghệ số trong phát triển nông nghiệp xanh

Khởi động Cuộc thi Thiết kế Điện tử Việt Nam 2026

Khởi động Cuộc thi Thiết kế Điện tử Việt Nam 2026

ABBank khẳng định vị thế ngân hàng số với giải 'Dịch vụ số xuất sắc' năm 2026

ABBank khẳng định vị thế ngân hàng số với giải 'Dịch vụ số xuất sắc' năm 2026

Các công nghệ được ứng dụng tại FIFA World Cup 2026

Các công nghệ được ứng dụng tại FIFA World Cup 2026

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

Microchip ra mắt chuyển mạch LAN9645x hỗ trợ giao thức TSN

Microchip ra mắt chuyển mạch LAN9645x hỗ trợ giao thức TSN

Vì sao cần số hóa dữ liệu?

Vì sao cần số hóa dữ liệu?

Còn nhiều rào cản trong quá trình chuyển đổi số của các cơ quan báo chí

Còn nhiều rào cản trong quá trình chuyển đổi số của các cơ quan báo chí

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

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

Isuzu Mu-X 2021 hoàn toàn mới: Thiết kế hiện đại và đầy công nghệ

Isuzu Mu-X 2021 hoàn toàn mới: Thiết kế hiện đại và đầy công nghệ

Honda MSX 125 Grom 2021 mẫu xe côn tay phiên bản đường đua

Honda MSX 125 Grom 2021 mẫu xe côn tay phiên bản đường đua

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

Lộ diện siêu xe hypercar Czinger 21C tăng tốc 0-100km/h chưa tới 2 giây

Lộ diện siêu xe hypercar Czinger 21C tăng tốc 0-100km/h chưa tới 2 giây

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

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

Một ngày trải nghiệm giấc mơ trở thành tay đua F1 chuyên nghiệp ở Nhật Bản

Một ngày trải nghiệm giấc mơ trở thành tay đua F1 chuyên nghiệp ở Nhật Bản

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