Các nhà khoa học từ Viện Công nghệ Massachusetts, Đại học Houston và một số viện nghiên cứu vừa công bố một bài báo chứng minh một vật liệu gọi là khối boron arsenide với tính năng dẫn nhiệt và điện tốt hơn nhiều so với silicon. Đây là một khám phá có thể mở đường cho việc tạo ra các chip nhỏ hơn và nhanh hơn.
Trong số các nhà khoa học tìm ra vật liệu này có ông Chen Gang, một giáo sư kỹ thuật cơ khí của MIT, người đã được xóa tội danh có liên hệ với chính phủ Trung Quốc sau hơn một năm điều tra của Bộ Tư pháp Hoa Kỳ.
Giáo sư Chen là công dân Hoa Kỳ nhập tịch, sinh ra ở Trung Quốc. Ông vốn là mục tiêu điều tra của chính phủ Hoa Kỳ dưới thời Tổng thống Trump. Chính phủ Hoa Kỳ trước đây đã thực hiện chương trình Sáng kiến Trung Quốc nhằm điều tra các nhà khoa học xem họ có mối liên hệ với chính phủ Trung Quốc không, với danh nghĩa là ngăn chặn hoạt động gián điệp.
Ông Chen bị bắt vào tháng 1-2021 vì bị cáo buộc không tiết lộ mối quan hệ với các tổ chức Trung Quốc. Các cáo buộc đã được bãi bỏ vào đầu năm nay vì thiếu bằng chứng.
Giáo sư Chen nói với Nikkei Asia rằng ngay cả nhiều tháng sau khi tội danh của ông đã được xóa, ông vẫn phải vật lộn với nỗi sợ hãi mà ông cảm nhận trong quá trình điều tra. Ngay cả khi chỉ nhận được một email "cảm ơn" từ một cựu sinh viên ở Trung Quốc đã khiến ông hoảng sợ vì lo lắng rằng chính phủ Mỹ có thể coi đó là bằng chứng về mối quan hệ chặt chẽ của ông với các cơ sở giáo dục Trung Quốc.
Khám phá về vật liệu bán dẫn mới nhất đánh dấu sự trở lại của giáo sư Chen với tư cách là một nhà khoa học hàng đầu trong lĩnh vực của mình. Nhóm nghiên cứu, bao gồm phó tiến sĩ Jungwoo Shin của MIT và giáo sư Zhifeng Ren của Đại học Houston, đã phát hiện ra rằng độ dẫn nhiệt của khối boron arsenide "lớn hơn gần 10 lần so với silicon", có thể là một "yếu tố thay đổi cuộc chơi."
Nó cũng có một dải tần rất tốt, một đặc tính mang lại cho nó tiềm năng lớn như một vật liệu bán dẫn.
“Điều này thật ấn tượng, bởi vì tôi chưa từng biết bất kỳ vật liệu nào khác ngoài graphene có tất cả các đặc tính này,” giáo sư Chen nói trong một bản tin của MIT. "Và đây là vật liệu dạng khối có những đặc tính này."
Mặc dù khối boron arsenide nghe có vẻ như một giấc mơ thành hiện thực đối với chip, nhưng nó mới chỉ được chế tạo và thử nghiệm ở quy mô phòng thí nghiệm và không đồng nhất. Thách thức hiện nay là tìm ra cách để sản xuất hàng loạt vật liệu một cách kinh tế mà vẫn duy trì chất lượng đồng nhất.
Giáo sư Chen nói: “Silicon là đầu tàu của toàn bộ ngành công nghiệp bán dẫn. Bây giờ chúng tôi tìm thấy một loại vật liệu tốt hơn, nhưng liệu nó có thực sự phù hợp cho ngành công nghiệp này? Chúng tôi chưa biết. Mặc dù vật liệu này gần như là một chất bán dẫn lý tưởng, nhưng liệu nó có thể thực sự thâm nhập vào các thiết bị trên thị trường hay không, điều đó vẫn chưa được chứng minh."
Tính ổn định lâu dài và độ bền của vật liệu này vẫn chưa được thử nghiệm. Theo MIT, việc sử dụng thương mại khôi boron arsenide có thể vẫn còn một chặng đường dài, nhưng nó vẫn có thể tạo ra sự khác biệt trong một số mục đích sử dụng trong tương lai gần vì những đặc tính độc đáo của nó, theo MIT.
