미국 국방 및 항공우주 기업 노스롭 그루먼은 인조 다이아몬드를 사용하여 반도체 부품을 제조하는 실험을 통해 군사 마이크로전자 분야에서 새로운 방향을 열고 있습니다.
이것은 보석에서만 흔하다고 생각되는 재료이지만 첨단 기술 응용 분야에 많은 뛰어난 특성을 가지고 있습니다.
회사의 반도체 생산 시설에서 엔지니어들은 매우 작은 크기, 심지어 모래알보다 작은 다이아몬드 기반 장치를 개발하고 있습니다.
이러한 부품은 레이더 시스템 및 무선 주파수(RF) 장치의 신호 수신기를 보호하도록 설계되었으며, 이는 큰 전압 펄스에 매우 민감한 구성 요소입니다.
노스롭 그루먼에 따르면 초기 테스트에서 현재 일반적인 솔루션의 두 배인 100와트 이상의 용량을 처리할 수 있는 장치가 만들어졌습니다.
이는 주목할 만한 진전입니다. 왜냐하면 현대 군사 시스템은 안정성과 내구성을 보장하면서 점점 더 높은 출력을 요구하기 때문입니다.
다이아몬드의 가장 큰 장점은 뛰어난 기계적 내구성과 함께 매우 높은 열전도 및 내열성에 있습니다.
이러한 특성은 부품이 열악한 환경에서 안정적으로 작동하도록 돕고 손상을 일으킬 수 있는 신호 펄스로부터 시스템을 보호합니다.
실리콘이나 질화갈륨과 같은 기존 재료와 비교했을 때 다이아몬드는 많은 테스트에서 뛰어난 성능을 보여줍니다.
노스롭 그루먼의 마이크로전자 센터의 시스템 엔지니어인 우고나 오히리 박사는 다이아몬드는 거의 영구적인 재료이며 매우 큰 충격력을 견딜 수 있어 첨단 군사 임무에 적합하다고 말했습니다. 그는 이것이 전자 장치의 내구성과 수명을 향상시키는 데 핵심 요소라고 말했습니다.
이 재료에 대한 연구는 2019년부터 노스롭 그루먼에서 시작되었습니다. 현재 다이아몬드 칩은 약 1mm 크기에 도달하여 항공기에서 우주 시스템에 이르기까지 다양한 플랫폼에 통합하기에 충분히 작습니다.
성능 외에도 작고 컴팩트한 크기는 장치 전체를 축소하여 하나의 공간에 더 많은 기능을 통합할 수 있도록 합니다.
개발 속도를 높이기 위해 노스롭 그루먼은 생산 규모를 확장하고 기술을 완성하기 위해 여러 업체와 협력하고 있습니다.
광범위하게 배포되기 전에 추가 테스트 시간이 필요하지만 초기 결과는 군사 마이크로 전자 산업에서 다이아몬드의 큰 잠재력을 보여줍니다.
이 기술은 효율성을 높일 뿐만 아니라 우주 및 공중 플랫폼 임무에 적용할 수 있는 가능성을 열어줍니다.
전문가에 따르면 실리콘에서 다이아몬드와 같은 새로운 재료로의 전환은 특히 전력, 내구성 및 크기에 대한 요구 사항이 점점 더 엄격해지는 상황에서 전자 장치 설계의 전환점을 표시할 수 있습니다.
노스롭 그루먼은 미래에 다이아몬드 칩이 군사 분야에만 국한되지 않고 다른 많은 첨단 기술 분야로 확장될 것으로 기대합니다.
