Το νιτρίδιο του γαλλίου αποτελεί την αιχμή της ελληνικής μικροηλεκτρονικής, επιτρέποντας στο ΙΤΕ να κατασκευάζει προηγμένα τσιπ για ραντάρ και συστήματα anti-drone. Η τεχνολογία αυτή, που αξιοποιεί τον ελληνικό βωξίτη, προσφέρει στρατηγικό πλεονέκτημα στην άμυνα και τις τηλεπικοινωνίες, με στόχο τη δημιουργία μιας καθετοποιημένης εγχώριας αλυσίδας αξίας που θα προσελκύσει επενδύσεις υψηλής τεχνολογίας.
Η ελληνική τεχνολογία νιτριδίου του γαλλίου ενισχύει την αποτελεσματικότητα των σύγχρονων συστημάτων ραντάρ και των αμυντικών υποδομών
Η επαναστατική ελληνική τεχνολογία στα πιο εξελιγμένα ραντάρ
Σε μια κλίμακα αόρατη στο ανθρώπινο μάτι, ολοκληρωμένα κυκλώματα, γνωστά ως τσιπ, εκτελούν σύνθετες διεργασίες επιτρέποντας στα ραντάρ να εντοπίζουν εισερχόμενα drones, άγνωστα πλοία ή πυραύλους. Η σημασία των υλικών που δομούν αυτά τα συστήματα είναι κρίσιμη για την εθνική άμυνα. Στη διεθνή προσπάθεια για τεχνολογική υπεροχή, ενεργειακή μετάβαση και διαστημική αυτονομία, η μικροηλεκτρονική αποτελεί πλέον το κεντρικό πεδίο όπου κρίνεται η γεωπολιτική και οικονομική ισχύς.
Στο τρέχον διεθνές περιβάλλον, όπου τα προηγμένα ημιαγωγικά υλικά σταδιακά υποκαθιστούν την παραδοσιακή τεχνολογία πυριτίου, η Ελλάδα κατέχει ένα σπάνιο πλεονέκτημα. Όπως επισημαίνει ο Δρ Εμμανουήλ Τριχάς, υπεύθυνος της Επιχειρηματικής Ανάπτυξης Πιλοτικής Γραμμής Νανοηλεκτρονικής SMARTEC του Ινστιτούτου Ηλεκτρονικής Δομής και Λέιζερ (ΙΗΔΛ) του ΙΤΕ, η χώρα συνδυάζει πρωτογενείς ορυκτούς πόρους, υψηλή ερευνητική τεχνογνωσία και ένα αναπτυσσόμενο εγχώριο σχεδιαστικό οικοσύστημα.
Στο επίκεντρο αυτού του εθνικού και ευρωπαϊκού εγχειρήματος βρίσκεται το νιτρίδιο του γαλλίου (GaN). Πρόκειται για ένα ημιαγωγικό υλικό ευρέος ενεργειακού διακένου, το οποίο φέρνει σημαντικές αλλαγές στις τηλεπικοινωνίες επόμενης γενιάς, στα συστήματα ραντάρ, στη διαστημική τεχνολογία και σε αμυντικές εφαρμογές διπλής χρήσης.
Σύμφωνα με τον Δρ Τριχάς, ο οποίος μίλησε στο ραδιόφωνο του ΑΠΕ-ΜΠΕ «Πρακτορείο 104,9 FM», η Ελλάδα έχει τη δυνατότητα να δημιουργήσει μια ολοκληρωμένη και αμιγώς εγχώρια αλυσίδα αξίας στον τομέα της μικροηλεκτρονικής.
Μπαίνουμε σε μια νέα εποχή και η Ελλάδα έχει δύναμη
Η τεχνολογία αυτή αντικαθιστά σταδιακά το κλασικό πυρίτιο σε εφαρμογές υψηλής ισχύος, συχνότητας και οπτοηλεκτρονικής. Ο Δρ Τριχάς εξηγεί πως η παραγωγή βασικού ημιαγωγικού υλικού νιτριδίου του γαλλίου επιτρέπει την κατασκευή τρανζίστορ και σύνθετων κυκλωματικών διατάξεων. Η δραστηριότητα αυτή, που οδήγησε στη δημιουργία της πιλοτικής γραμμής παραγωγής, αναπτύσσει πομποδέκτες για ραντάρ και τηλεπικοινωνιακές ανάγκες νέας γενιάς. Ο ίδιος παρουσίασε στην 90ή ΔΕΘ τις δυνατότητες των ελληνικών τσιπ για εφαρμογές RADAR και συνδεσιμότητας, τεχνολογία που εφαρμόζεται σε μαχητικά αεροσκάφη 4ης και 5ης γενιάς, ειδικά σε μια εποχή που κυριαρχείται από drones.
Ο επιστήμονας τονίζει πως η παλαιότερη αντιμετώπιση λίγων πυραύλων έχει δώσει τη θέση της στην απειλή εκατοντάδων drones που προέρχονται από πολλαπλές κατευθύνσεις. Η τεχνολογία AESA, αν και χρήσιμη, δυσκολεύεται να ανταποκριθεί με την απαιτούμενη ταχύτητα και διακριτική ικανότητα καθώς τα drones μικραίνουν σε μέγεθος. Με το κατάλληλο τσιπ και την ανάλογη κεραία, αυξάνεται η δυνατότητα ανίχνευσης στόχων με μειωμένη επιφάνεια, ενισχύοντας την ικανότητα επιβίωσης απέναντι σε μαζικές επιθέσεις.
Τα τεχνολογικά πλεονεκτήματα του νιτριδίου του γαλλίου
Η διαδρομή της ελληνικής δραστηριότητας στο νιτρίδιο του γαλλίου και του Εργαστηρίου Μικροηλεκτρονικής οδήγησε στη συγκρότηση της πιλοτικής γραμμής SMARTEC. Η υποδομή αυτή, η οποία συγχρηματοδοτήθηκε από την Ευρωπαϊκή Ένωση στο πλαίσιο της στρατηγικής για την ενίσχυση της ευρωπαϊκής μικροηλεκτρονικής, στοχεύει στην εργαστηριακή τεκμηρίωση της ωριμότητας της τεχνολογίας και στην παροχή υπηρεσιών πρωτοτυποποίησης για σχεδιαστικά γραφεία και επιχειρήσεις.
Το νιτρίδιο του γαλλίου θεωρείται κορυφαίο υλικό επειδή, συγκριτικά με το πυρίτιο (Si), διαθέτει ιδιότητες που επιτρέπουν τη λειτουργία σε υψηλότερες τάσεις, συχνότητες και θερμοκρασίες, διατηρώντας ταυτόχρονα υψηλή ενεργειακή απόδοση και μικρό όγκο. Για τις τηλεπικοινωνίες και τα αμυντικά συστήματα, αυτό σημαίνει δραστική σμίκρυνση των υποσυστημάτων και ελαφρύτερο εξοπλισμό για αεροπορικές, ναυτικές και διαστημικές πλατφόρμες.
Τα συστήματα αυτά καταναλώνουν λιγότερη ενέργεια, απαιτούν λιγότερη ψύξη και επιτυγχάνουν μεγαλύτερο εύρος σήματος, προσφέροντας υψηλή διακριτική ικανότητα. Όπως επισημαίνει ο Δρ Τριχάς, η ταχύτητα ανίχνευσης μικρών αντικειμένων σε αέρα, θάλασσα και ξηρά προσφέρει ένα σημαντικό ανταγωνιστικό πλεονέκτημα. Το τσιπ νιτριδίου του γαλλίου σε συνδυασμό με προηγμένες κεραίες επιτρέπει την άμεση ανταπόκριση σε κορεσμένες επιθέσεις στόχων με μειωμένο ίχνος.
Η απάντηση στις απειλές νέας γενιάς: Anti-drone τεχνολογία και δίκτυα Εκτός της Γης
Η εξέλιξη των πολεμικών συγκρούσεων επιβάλλει την αντιμετώπιση ασύμμετρων απειλών, όπως τα σμήνη μη επανδρωμένων αεροσκαφών. Η τεχνολογία που αναπτύσσεται στο ΙΤΕ αποτελεί τη βάση για ανώτερα anti-drone ραντάρ και την ενσωμάτωσή τους σε μαχητικά αεροσκάφη, φρεγάτες, δορυφόρους και μη επανδρωμένα οχήματα.
Πέρα από την άμυνα, το νιτρίδιο του γαλλίου επηρεάζει τις τηλεπικοινωνίες, ανοίγοντας τον δρόμο για τα Μη Επίγεια Δίκτυα (Non-Terrestrial Networks – NTN). Αυτά συνδυάζουν επίγεια δίκτυα κινητής τηλεφωνίας με δορυφορικά συστήματα σε χαμηλή και γεωστατική τροχιά (LEO/GEO) και ιπτάμενες πλατφόρμες ενδιάμεσου ύψους (HAPS). Η ενοποίηση αυτή διευκολύνει τη διακίνηση τεράστιου όγκου δεδομένων και τη δημιουργία κατανεμημένων δικτύων αισθητήρων για επίγνωση της κατάστασης σε πραγματικό χρόνο, χρήσιμη για υπηρεσίες όπως η Πολιτική Προστασία. Ο Δρ Τριχάς σημειώνει πως η μετάβαση από τα αμιγώς επίγεια δίκτυα στα NTN επιτρέπει τη συλλογή και επεξεργασία πληροφοριών για λήψη αποφάσεων ακόμα και σε απομακρυσμένα σημεία.
Το εθνικό πλεονέκτημα: Βωξίτης, Γάλλιο και Ελληνικό Σχεδιαστικό Οικοσύστημα
Η Ελλάδα έχει τη δυνατότητα να δημιουργήσει μια πλήρως καθετοποιημένη εγχώρια αλυσίδα. Τα πλούσια κοιτάσματα βωξίτη επιτρέπουν την παραγωγή του κρίσιμου μετάλλου γαλλίου (Ga). Ο συνδυασμός αυτής της πρώτης ύλης, της ερευνητικής τεχνογνωσίας και των εξειδικευμένων ελληνικών σχεδιαστικών εταιρειών δημιουργεί τις προϋποθέσεις για έναν κλάδο μικροηλεκτρονικής υψηλής αξίας.
Όπως αναφέρει ο Δρ Τριχάς, πολλές ελληνικές επιχειρήσεις σχεδιάζουν κυκλώματα, αποτελούμενες από μελετητικά γραφεία ηλεκτρολόγων μηχανικών υψηλής κατάρτισης. Αυτές οι εταιρείες στρέφονται στην τεχνολογία του νιτριδίου του γαλλίου και ζητούν την κατασκευή πρωτοτύπων. Το εγχώριο γάλλιο, η τεχνολογία του ΙΤΕ και τα σχέδια των ελληνικών επιχειρήσεων μπορούν να θεμελιώσουν έναν ισχυρό, αμιγώς ελληνικό κλάδο μικροηλεκτρονικής.
Η πρόκληση των επενδύσεων: Από την πιλοτική γραμμή στη παραγωγή και τις νέες θέσεις εργασίας
Η μετάβαση από το εργαστήριο σε βιομηχανική μονάδα απαιτεί σημαντικά κεφάλαια, καθώς ο κλάδος της μικροηλεκτρονικής χαρακτηρίζεται από υψηλές κεφαλαιουχικές δαπάνες (CapEx). Διεθνώς, μια νεοφυής επιχείρηση ημιαγωγών μπορεί να χρειαστεί εκατοντάδες εκατομμύρια ευρώ ως αρχικό κεφάλαιο σποράς. Στην Ελλάδα, αν και τα κεφάλαια κατευθύνονταν παραδοσιακά σε λύσεις λογισμικού, το τοπίο μεταβάλλεται καθώς οι επενδυτές αναγνωρίζουν την αξία της βαριάς τεχνολογικής βιομηχανίας.
Σύμφωνα με τον Δρ Τριχάς, μια ελληνική μονάδα μικροηλεκτρονικής δεν χρειάζεται να ανταγωνιστεί τους ασιατικούς κολοσσούς στην παραγωγή τσιπ χαμηλού κόστους, αλλά να εστιάσει σε εξειδικευμένες αγορές υψηλών επιδόσεων, όπως η αεροδιαστημική και οι τηλεπικοινωνίες 6G. Σε τέτοια συστήματα, η τεχνική υπεροχή και η αξιοπιστία προηγούνται του κόστους. Αυτή η προστιθέμενη αξία ενισχύει την οικονομία, δημιουργώντας καλοπληρωμένες θέσεις εργασίας και ένα οικοσύστημα υποστηρικτικών επιχειρήσεων.
Το αύριο της ελληνικής μικροηλεκτρονικής
Το στοίχημα για την Ελλάδα έγκειται στην αξιοποίηση της ερευνητικής αριστείας και στην προσέλκυση επενδυτικών κεφαλαίων για τη δημιουργία εθνικής υποδομής παραγωγής προηγμένων ημιαγωγών. Η κατοχύρωση πατεντών και η σύνδεση της έρευνας με τη βιομηχανία είναι απαραίτητα βήματα για την επίτευξη τεχνολογικής κυριαρχίας.
Ο Δρ Τριχάς τονίζει πως, μέσω του νιτριδίου του γαλλίου, η Ελλάδα δεν περιορίζεται στην παρακολούθηση των εξελίξεων, αλλά διεκδικεί πρωταγωνιστικό ρόλο στον ευρωπαϊκό χάρτη των ημιαγωγών, μετατρέποντας την επιστημονική γνώση σε εθνικό οικονομικό και στρατηγικό πυλώνα.
Σωτήρης Κυριακίδης
