Новые чипы могут применяться для создания чрезвычайно мощного радара, работающего в высокочастотном X-диапазоне, который используется в основном военными для обнаружения угроз и наведения ракет. Массово производить их можно при относительно низких затратах.

В чипе используется полупроводниковый материал нитрид галлия. Галлий — редкий металл, который повышает мощность и эффективность электронных устройств. США и их союзники ввели строгий запрет на экспорт мощных полупроводников на основе галлия в Китай. Но Китай производит более 80% галлия в мире. В июле Пекин ввел ограничения на экспорт этого металла.

Слой нитрида галлия в чипе имеет толщину всего несколько нанометров, что позволяет ему генерировать мощные сигналы с быстрым потоком электронов. Однако при мощности, превышающей 1 киловатт, большинство полупроводников на основе галлия подвержены разрыву из-за утечки электронов при высоком напряжении.

Чтобы решить проблему, к нитриду галлия добавили алюминий, который стал барьером для предотвращения утечки электронов. Но добавление слишком большого количества алюминия может повлиять на поток электронов и снизить пиковую мощность чипа. Ученым после долгих проб и ошибок удалось вывести формулу оптимального химического состава.

Исследователи также заменили широко используемую Т-образную форму затвора на V. Затвор — ключевой компонент чипа, отвечающий за передачу сигнала. По словам ученых, эта небольшая модификация значительно увеличила мощность и качество радиолокационного сигнала. Серьезной проблемой для работы радаров является перегрев, однако новая микросхема способна сохранять температуру ниже безопасного уровня даже при работе на максимальной мощности.

В июне Китай обнародовал план по созданию самого мощного радара для использования на военных кораблях. Ученые, вовлеченные в этот проект, ожидают, что новое поколение радаров с активной фазовой антенной сможет генерировать сигналы мощностью до 30 мегаватт — этого достаточно для обнаружения целей на расстоянии до 4500 километров. Однако для генерации мощных электромагнитных волн в виде быстрых импульсов потребуются десятки тысяч чипов, слаженно работающих вместе. Китай рассчитывает решить и эту задачу, применив творческий подход к обходу режима санкций.