Mỹ, Nhật Bản nắm bằng sáng chế vật liệu chip được ưa chuộng

Mỹ và Nhật Bản là quê hương của năm công ty xếp hạng hàng đầu về bằng sáng chế cho cacbua silicon, vật liệu bán dẫn thế hệ kế tiếp có khả năng mở rộng phạm vi hoạt động của các loại xe điện, theo Nikkei.

Cứng hơn silicon và là vật liệu chính của ngành công nghiệp chip trong nhiều thập niên, cacbua silicon (silicon carbide) có thể xử lý dòng điện cao hơn với ít điện năng. Điều này khiến nó trở thành lựa chọn tốt hơn cho các chip kiểm soát dòng điện trong ô tô điện (EV). Được biết, Tesla đã dẫn đầu trong việc sử dụng chip năng lượng cacbua silicon trong xe điện.

Cacbua silicon có thể tiết kiệm điện giúp xe điện chạy lâu hơn

Về phía nguồn cung, Wolfspeed có trụ sở tại Mỹ, trước đây được gọi là Cree, dẫn đầu về khả năng cạnh tranh bằng sáng chế trong lĩnh vực này, theo phân tích của Patent Result có trụ sở tại Tokyo. Tuy nhiên, một nhóm các công ty Nhật Bản cũng đang trên đà bắt kịp. Nhà sản xuất chip Rohm có trụ sở tại Kyoto đứng thứ hai, tiếp theo là các hãng cùng ngành Sumitomo Electric Industries và Mitsubishi Electric. Nhà sản xuất phụ tùng ô tô hàng đầu Nhật Bản Denso, thành viên của Toyota Motor, đứng ở vị trí thứ năm.

Nghiên cứu của Patent Result xem xét bằng sáng chế được cấp ở Mỹ đến hết ngày 29.7.2021. Điểm số đưa ra dựa trên số lượng bằng sáng chế và mức độ thu hút sự chú ý của chúng. Sức mạnh của Wolfspeed nằm ở bằng sáng chế về chất nền cacbua silic và sự kết tinh. Trong khi đó, Rohm và Denso mạnh về công nghệ giảm tổn thất điện năng. Sumitomo Electric có lợi thế về bằng sáng chế liên quan đến cấu trúc tinh thể của cacbua silicon, còn Mitsubishi Electric tập trung về cấu trúc thiết bị bán dẫn. Các công ty Nhật Bản coi vật liệu bán dẫn là một trong những lĩnh vực của ngành công nghiệp chip, nơi nước này vẫn giữ vị trí quan trọng sau khi đã mất thị phần bán bộ nhớ và bộ vi xử lý.

Ngoài xe điện, cacbua silicon ngày càng được dùng nhiều hơn trong hệ thống tạo năng lượng mặt trời. Nhu cầu về vật liệu này dự kiến ​​sẽ tăng lên khi các nước giảm lượng khí thải carbon. Vật liệu chip tiên tiến cùng với các nguyên tố đất hiếm quý giá đã trở thành trọng tâm của Mỹ, Trung Quốc, Nhật Bản và các quốc gia khác đang tìm cách đảm bảo chuỗi cung ứng cho công nghệ bán dẫn quan trọng.

Chính quyền Tổng thống Mỹ Joe Biden đã nhắc đến cacbua silicon trong một đánh giá hồi tháng 6.2021, nói rằng: “Mỹ là nước dẫn đầu thế giới trong việc triển khai cacbua silicon, điều này đã trở thành một câu chuyện thành công về khả năng cạnh tranh thực sự, phần lớn là do các khoản đầu tư đáng kể và tính nhất quán của chính phủ Mỹ trong nhiều thập niên”.