Công nghệ bán dẫn và những "ngách" nghiên cứu nhỏ mang giá trị lớn

Hai nhà khoa học nghiên cứu công nghệ bán dẫn nổi tiếng Hàn Quốc là Giáo sư Park Inkyu, Chủ nhiệm tại Viện Khoa học và Công nghệ tiên tiến Hàn Quốc (KAIST) và Giáo sư Lee Young Hee, Viện sĩ Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Hàn Quốc (KAST), Giám đốc Trung tâm Vật lý Cấu trúc Nano tích hợp (CINAP) tại Đại học Sungkyunkwan (SKKU) đã chia sẻ về những nghiên cứu của mình, từ đó đưa ra những lời khuyên cho hướng phát triển bán dẫn của Việt Nam.
Giáo sư Park Inkyu chia sẻ về nghiên cứu mũi điện tử với sinh viên Đại học Bách khoa Hà Nội.
Giáo sư Park Inkyu chia sẻ về nghiên cứu mũi điện tử với sinh viên Đại học Bách khoa Hà Nội.

Nhân chuyến công tác và làm việc tại Hà Nội, trong khuôn khổ sự kiện kết nối InnovaConnect do Quỹ VinFuture phối hợp với Đại học Bách khoa Hà Nội tổ chức mới đây, Giáo sư Park Inkyu nhận định, thiết bị bán dẫn cho xử lý trí tuệ nhân tạo (AI) và bộ xử lý đồ họa (GPU) với tốc độ và bộ nhớ dung lượng cao là hai lĩnh vực tiềm năng nhất trong ngành công nghiệp bán dẫn tương lai mà Việt Nam nên quan tâm chú trọng.

Còn Giáo sư Lee Young Hee thì cho rằng, Việt Nam cần tập trung vào phát triển những công nghệ và vật liệu mới, đột phá hơn, cải thiện hiệu suất thiết bị để có thể cạnh tranh với các quốc gia vốn đã mạnh về ngành bán dẫn.

Họ đều là những nhà khoa học có đóng góp lớn cho công nghệ bán dẫn Hàn Quốc, khi đi sâu vào những nghiên cứu về mũi điện tử và vật liệu thay thế silicon trong thiết bị bán dẫn của nước này.

Cảm biến nhận dạng khí (mũi điện tử) để theo dõi khí độc

Một trong những "ngách" nhỏ của công nghệ bán dẫn đang được nhiều nhà khoa học quan tâm là những công nghệ mới trong lĩnh vực cảm biến tiên tiến, đặc biệt là cảm biến nhận dạng khí (mũi điện tử).

Với sự ra đời của cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 4, việc sử dụng Internet vạn vật (IoT) và các cảm biến tiên tiến trong một số lĩnh vực, như ở các nhà máy thông minh, trong lĩnh vực chăm sóc sức khỏe, môi trường và giải trí đã gia tăng đáng kể.

Tuy nhiên, việc triển khai số lượng cảm biến ngày càng tăng trong các hệ thống IoT đã khiến việc giảm kích thước và mức tiêu thụ điện năng của chúng trở nên vô cùng quan trọng nhưng cũng đầy thách thức. Do đó, nhu cầu về các cảm biến thu nhỏ, tiêu thụ điện năng thấp hoặc tự cấp nguồn ngày càng tăng.

Giáo sư Park Inkyu: "Ngành công nghiệp bán dẫn cần rất nhiều cảm biến khí".
Giáo sư Park Inkyu: "Ngành công nghiệp bán dẫn cần rất nhiều cảm biến khí".

"Những nghiên cứu của tôi phản ánh tầm quan trọng của công nghệ cảm biến nhận dạng khí đối với cuộc sống thường ngày và cả trong quá trình lao động sản xuất, tập trung vào việc phát triển cảm biến khí công suất thấp để theo dõi nhiều loại khí độc khác nhau", Giáo sư Park Inkyu cho biết.

Những khí này có thể xuất hiện trong nhà hoặc khu vực công nghiệp như nhà máy sản xuất chất bán dẫn hay nhà máy lọc dầu. Quá trình sản xuất sẽ thải ra nhiều loại khí độc, đòi hỏi chúng ta cần nhiều cảm biến khí để theo dõi theo thời gian thực.

"Tuy nhiên, hầu hết các cảm biến khí thương mại hiện nay khá cồng kềnh và đắt tiền, khiến việc giám sát khí độc theo thời gian thực còn nhiều hạn chế. Mục tiêu của chúng tôi là phát triển một loại cảm biến nhỏ gọn, tiết kiệm năng lượng, có thể tích hợp vào điện thoại di động hoặc thiết bị đeo để mọi người có thể theo dõi khí độc ảnh hưởng đến sức khỏe", ông nói.

Cụ thể, nhóm nghiên cứu của Giáo sư Park Inkyu đang phát triển loại cảm biến khí có khả năng tích hợp cao, sử dụng công nghệ tiên tiến gọi là cảm biến khí dựa trên Micro LED.

"Chúng tôi sử dụng một vi đèn LED rất nhỏ để chiếu sáng vào vật liệu cảm biến. Vật liệu này sẽ phản ứng với ánh sáng theo các cách khác nhau tùy thuộc vào môi trường khí xung quanh. Sau đó, chúng tôi sử dụng công nghệ học sâu (deep learning) để phân tích phản ứng của vật liệu cảm biến với ánh sáng từ micro LED và xác định loại khí tồn tại trong môi trường", ông giải thích.

Theo GS Park Inkyu, ngành công nghiệp bán dẫn hiện nay sử dụng rất nhiều hóa chất độc hại, bao gồm khí ăn mòn và hóa chất xử lý trong quy trình sản xuất. Do đó, việc theo dõi các loại hóa chất độc hại này trong cơ sở sản xuất là vô cùng quan trọng để bảo vệ sức khỏe nhân viên.

Hơn nữa, khi ngành công nghiệp bán dẫn tiếp tục phát triển, kích thước của các thiết bị bán dẫn ngày càng nhỏ lại, đòi hỏi chất lượng quy trình sản xuất cần phải được cải thiện. Điều này đồng nghĩa với việc lượng khí độc hại thải ra cũng phải được kiểm soát chặt chẽ hơn. Chỉ một lượng nhỏ khí độc cũng có thể làm hỏng sản phẩm và gây ra sự cố trên thiết bị. Do vậy, ngành công nghiệp bán dẫn cần rất nhiều cảm biến khí và hướng đến tính bền vững để bảo đảm môi trường làm việc an toàn và sản phẩm chất lượng.

Việc giám sát liên tục môi trường, đặc biệt là chất lượng không khí, là điều cần thiết để đảm bảo sự bền vững. Giữ gìn môi trường trong lành là yếu tố quan trọng cho sự phát triển lâu dài. Do đó, việc phát triển cảm biến khí chất lượng cao, giá thành thấp và đa chức năng là vô cùng quan trọng.

Cảm biến khí và những hướng nghiên cứu phù hợp với Việt Nam

Giáo sư Park Inkyu: "Hàn Quốc có thể hợp tác cùng Việt Nam để phát triển ngành công nghiệp bán dẫn".
Giáo sư Park Inkyu: "Hàn Quốc có thể hợp tác cùng Việt Nam để phát triển ngành công nghiệp bán dẫn".

Giáo sư Park Inkyu đưa ra một số gợi ý để nghiên cứu ứng dụng cảm biến khí ở Việt Nam. Theo ông, ngành công nghiệp sản xuất ô-tô cần sử dụng rất nhiều cảm biến khí để phát triển xe điện và bảo đảm an toàn cho hệ thống năng lượng điện. Việc giám sát pin là rất quan trọng bởi pin có thể xảy ra hiện tượng thoát nhiệt (thermal runaway) dẫn đến cháy nổ. Để ngăn chặn hiện tượng này, cần có thiết bị phát hiện khí độc từ pin. Do đó, các công ty trong lĩnh vực này có thể quan tâm đến các loại cảm biến để theo dõi xe điện.

Ngoài ra, phương tiện giao thông chủ yếu ở Việt Nam là xe máy, loại phương tiện thải ra rất nhiều khí thải. Do vậy, việc kiểm soát chất lượng không khí là rất quan trọng. Mọi người sẽ quan tâm đến việc theo dõi và kiểm soát chất lượng không khí.

Cảm biến khí có thể được tích hợp vào điện thoại di động hoặc các thiết bị đeo để nâng cao chất lượng cuộc sống không chỉ cho người lao động trong các ngành công nghiệp mà còn cho những người dân bình thường sử dụng trong cuộc sống hằng ngày.

GS Park Inkyu tin rằng, Hàn Quốc có thể hợp tác cùng Việt Nam để phát triển ngành công nghiệp bán dẫn. Sự hợp tác giữa Hàn Quốc và Việt Nam trong lĩnh vực bán dẫn sẽ mang lại lợi ích cho cả hai quốc gia. Việt Nam sẽ có cơ hội phát triển ngành công nghiệp công nghệ cao, tạo ra nhiều việc làm và thúc đẩy tăng trưởng kinh tế. Hàn Quốc sẽ có thể mở rộng thị trường và tiếp cận nguồn nhân lực chất lượng cao.

GS Park Inkyu cho biết, hiện nay có nhiều xu hướng quan trọng trong ngành công nghiệp bán dẫn, nhưng ông nhận định hai lĩnh vực tiềm năng nhất là:

Thiết bị bán dẫn cho xử lý AI: Nhu cầu về trí tuệ nhân tạo (AI) đang tăng nhanh chóng, đòi hỏi cần có những thiết bị bán dẫn chuyên dụng để xử lý các thuật toán AI.

Bộ xử lý đồ họa (GPU) với tốc độ và bộ nhớ dung lượng cao: Việc xử lý dữ liệu lớn (big data) và học máy (machine learning) ngày càng phổ biến trong nhiều lĩnh vực như y tế, tài chính, sản xuất... đòi hỏi cần có các GPU có hiệu suất tính toán cao hơn và bộ nhớ dung lượng lớn để lưu trữ và truy cập dữ liệu nhanh chóng.

"Đây cũng thực sự là những xu hướng rất quan trọng trong ngành công nghiệp chất bán dẫn Hàn Quốc. Tôi tin rằng đây là những lĩnh vực mà Việt Nam nên tập trung nghiên cứu và đầu tư để phát triển ngành công nghiệp bán dẫn trong tương lai", ông nói.

"Tôi nghĩ nếu Việt Nam có thể đầu tư nhiều hơn vào việc trao đổi con người và chia sẻ ý tưởng thông qua các nền tảng hợp tác quốc tế cởi mở, điều này sẽ giúp thúc đẩy sự phát triển nhanh chóng cho ngành công nghiệp bán dẫn và các nghiên cứu liên quan", GS Park Inkyu khẳng định.

Tìm vật liệu bán dẫn mới ngoài công nghệ silicon

Giáo sư Lee Young Hee: "tôi vẫn tin rằng Việt Nam có cơ hội để phát triển ngành công nghiệp bán dẫn".

Giáo sư Lee Young Hee: "tôi vẫn tin rằng Việt Nam có cơ hội để phát triển ngành công nghiệp bán dẫn".

Giáo sư Lee Young Hee đã dành 15 năm qua để nghiên cứu về các vật liệu bán dẫn khác với silicon, cụ thể là các vật liệu bán dẫn hai chiều (2D) xếp lớp. Theo ông, nó có tiềm năng to lớn trong thế hệ công nghệ bán dẫn tiếp theo.

So với silicon, vật liệu 2D xếp lớp sở hữu nhiều ưu điểm vượt trội, bao gồm hiệu suất cao hơn, độ linh động cao cho phép tính toán tốc độ cao hơn, và mức tiêu thụ điện năng thấp – yếu tố then chốt cho điện toán lượng tử trong tương lai. Đây chính là những thành phần quan trọng cho bước tiến tiếp theo của ngành bán dẫn.

"Trước đây, việc sản xuất vật liệu 2D quy mô wafer luôn là một thách thức lớn đối với ngành công nghiệp bán dẫn. Tuy nhiên, nhờ những tiến bộ vượt bậc ngày nay, chúng ta đã có thể chế tạo thành công ở quy mô như vậy. Đây là một bước tiến quan trọng, mở ra cánh cửa cho việc ứng dụng rộng rãi vật liệu 2D trong các thiết bị điện tử", Giáo sư Lee Young Hee cho hay.

Việc tìm kiếm những công nghệ mới thay thế cho silicon là vô cùng quan trọng. Việt Nam có thể tận dụng cơ hội này để cạnh tranh với các quốc gia đi đầu trong lĩnh vực bán dẫn, như Hàn Quốc.

Giáo sư Lee Young Hee

Với những tiến bộ vượt bậc về vật liệu và hiệu suất thiết bị, chúng ta có nền tảng vững chắc để tiếp tục nghiên cứu và phát triển công nghệ bán dẫn 2D. Đây chính là mục tiêu mà tôi đã và đang theo đuổi.

Mặc dù các nhà khoa học (trong ngành silicon) đang cố gắng cải tiến công nghệ, nhưng chắc chắn sẽ có một giới hạn nhất định. Và cách để vượt qua giới hạn này là sử dụng các vật liệu 2D xếp lớp.

"Khi trình bày tại Đại học Bách khoa Hà Nội, tôi đã chia sẻ một cách tổng quan về các vật liệu mới này, lý do tại sao chúng quan trọng hơn silicon và những cải tiến đã được thực hiện cho đến nay với các vật liệu 2D xếp lớp", ông cho biết.

Theo Giáo sư Lee Young Hee, hiện nay, công nghệ silicon đóng vai trò chủ đạo trong ngành công nghiệp bán dẫn, với sự phát triển được dẫn dắt bởi định luật Moore. Tuy nhiên, công nghệ này đang dần tiến đến giới hạn cơ bản, chẳng hạn giới hạn về khả năng thu nhỏ kích thước xuống vài nanomet và giới hạn cơ học lượng tử.

"Vì vậy, việc tìm kiếm những công nghệ mới thay thế cho silicon là vô cùng quan trọng. Việt Nam có thể tận dụng cơ hội này để cạnh tranh với các quốc gia đi đầu trong lĩnh vực bán dẫn, như Hàn Quốc", ông nhận định.

Tuy nhiên, theo ông, việc đơn thuần tiếp nối công nghệ silicon sẽ không giúp Việt Nam đạt được lợi thế cạnh tranh. Thay vào đó, cần tập trung vào phát triển những công nghệ mới, đột phá hơn, tập trung vào việc phát triển các vật liệu mới và cải thiện hiệu suất thiết bị để có thể cạnh tranh trong tương lai, đặc biệt là trong lĩnh vực điện toán lượng tử.

Về yếu tố then chốt cho sự thành công của Việt Nam, Giáo sư Lee Young Hee cho rằng, đó là nguồn nhân lực chất lượng cao và văn hóa làm việc chăm chỉ, sáng tạo.

"Tôi đã có cơ hội làm việc với nhiều sinh viên Việt Nam và thực sự ấn tượng với tinh thần cầu tiến và sự cống hiến của họ. Đây là một lợi thế lớn mà Việt Nam cần phát huy để phát triển ngành công nghiệp bán dẫn", ông nói.

Tuy nhiên, theo ông, Việt Nam cũng cần bổ sung những cơ sở hạ tầng cần thiết, bao gồm cả thiếu hụt về nhân lực trình độ cao và trang thiết bị hiện đại.

"Dù vậy, tôi vẫn tin rằng Việt Nam có cơ hội để phát triển ngành công nghiệp bán dẫn, và điều này cũng phụ thuộc rất nhiều vào sự quyết tâm và chiến lược phát triển của Chính phủ", Giáo sư Lee Young Hee khẳng định.

Có thể bạn quan tâm

Toàn cảnh hội thảo. (Ảnh: BÍCH LIÊN)

Đề xuất đãi ngộ 300 triệu đồng/tháng cho Tổng công trình sư

Dự thảo Thông tư quy định cơ chế tài chính đối với nhiệm vụ phát triển công nghệ chiến lược đề xuất mức thu nhập tối đa 300 triệu đồng/tháng đối với Tổng công trình sư. Đây được xem là bước đi đột phá nhằm xây dựng cơ chế đãi ngộ đủ sức cạnh tranh để thu hút, giữ chân nhân tài, từng bước làm chủ các công nghệ chiến lược.

Các đại biểu tham quan tại VCCA 2025. (Ảnh: Ban Tổ chức cung cấp)

Robot, AI và drone Make in Vietnam trước cơ hội bứt phá

Không chỉ là diễn đàn khoa học, Hội nghị khoa học và Triển lãm quốc tế về Điều khiển và tự động hóa lần thứ 8 (VCCA 2026) hướng tới mục tiêu kết nối nhà khoa học với doanh nghiệp, thúc đẩy thương mại hóa các công nghệ chiến lược như robot, AI, drone và tự động hóa thông minh.

Phó Thủ tướng Hồ Quốc Dũng phát biểu chỉ đạo tại Lễ kỷ niệm.

Viện Năng lượng nguyên tử Việt Nam và sứ mệnh dẫn dắt ngành hạt nhân Việt Nam trong kỷ nguyên mới

Sáng 7/7, Viện Năng lượng nguyên tử Việt Nam (VinAtom) tổ chức Lễ kỷ niệm 50 năm thành lập (26/4/1976-26/4/2026), đánh dấu chặng đường nửa thế kỷ xây dựng, phát triển và cống hiến cho ngành năng lượng nguyên tử Việt Nam. Phó Thủ tướng Hồ Quốc Dũng đến dự và phát biểu chỉ đạo tại Lễ kỷ niệm.

Khách tham quan triển lãm Vietnam ETE & Greenergy Expo 2025.

Sắp diễn ra Triển lãm quốc tế về công nghệ, thiết bị điện và sản phẩm tiết kiệm năng lượng

Triển lãm quốc tế lần thứ 19 về công nghệ, thiết bị điện (Vietnam ETE 2026) và sản phẩm tiết kiệm năng lượng, năng lượng xanh (Greenergy Expo 2026) sẽ diễn ra tại Trung tâm Triển lãm Quốc tế ICE Hà Nội từ ngày 7 đến 9/10, kỳ vọng thu hút khoảng 20 nghìn lượt khách tới tham quan, làm việc và kết nối giao thương.

Hoạt động tại phòng thí nghiệm Trường đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội. (Ảnh: Diệp Ngọc)

Chiến lược công nghệ lượng tử nhằm bảo vệ chủ quyền công nghệ, tích hợp không gian số toàn cầu

Sau 18 tháng triển khai Nghị quyết số 57-NQ/TW về đột phá phát triển khoa học, công nghệ, đổi mới sáng tạo và chuyển đổi số quốc gia, công nghệ lượng tử được đặt ở vị trí trung tâm, cụ thể hóa trong Danh mục công nghệ chiến lược và sản phẩm công nghệ chiến lược theo Quyết định số 21/2026/QĐ-TTg có hiệu lực từ ngày 1/7/2026.

Nhiều hành vi thường xuất hiện trong các vụ lừa đảo công nghệ cao tăng mạnh mức xử phạt.

Tăng mức xử phạt hàng loạt thủ đoạn lừa đảo công nghệ cao

Từ 1/7/2026, Nghị định 174/2026/NĐ-CP có hiệu lực, thay thế nhiều quy định của Nghị định 15/2020/NĐ-CP về xử phạt vi phạm hành chính trong lĩnh vực bưu chính, viễn thông, công nghệ thông tin và giao dịch điện tử. Đáng chú ý, nhiều hành vi thường xuất hiện trong các vụ lừa đảo công nghệ cao... đã tăng mạnh mức xử phạt.

Một hội nghị của Cục Sở hữu trí tuệ (Bộ Khoa học và Công nghệ) trao đổi về công tác thanh tra xử lý vi phạm bản quyền về sở hữu công nghiệp.

Bước chuyển trong tư duy chính sách về sở hữu trí tuệ

Kết luận 51-KL/TW của Bộ Chính trị về đẩy mạnh công tác sở hữu trí tuệ phục vụ phát triển kinh tế-xã hội trong tình hình mới đánh dấu bước chuyển quan trọng trong tư duy chính sách, đưa sở hữu trí tuệ từ công cụ bảo hộ quyền thành nguồn lực phát triển quốc gia, gắn với yêu cầu hoàn thiện thể chế và tổ chức thực thi đồng bộ.

Diễn đàn châu Âu-châu Phi nhằm tăng cường hợp tác trong kỷ nguyên số. (Ảnh: ACCORD)

Đối phó thách thức tin giả

Sự phát triển nhanh chóng của trí tuệ nhân tạo (AI) đang mở ra nhiều cơ hội thúc đẩy tăng trưởng kinh tế, song cũng tạo ra những thách thức lớn. Nguy cơ lan truyền thông tin sai lệch gia tăng không chỉ ở những khu vực công nghệ chưa phát triển đồng đều như châu Phi mà ở cả những nơi đã phát triển mạnh mẽ như châu Âu. 

Tiến sĩ Hoàng Lương trao đổi với nhóm nghiên cứu về kết quả xử lý nước thải bằng công nghệ EBB (Ảnh: LƯƠNG HIẾU)

Ứng dụng “gạch sinh học” xử lý nước thải

Việc xử lý nước thải tại các khu dân cư, làng nghề, trang trại chăn nuôi ở Việt Nam gặp nhiều khó khăn như chi phí đầu tư cao, công nghệ xử lý phức tạp do nhiều loại nước thải đan xen và khó vận hành ở quy mô nhỏ…

Hoạt động nghiên cứu, thực hành tại Trường đại học Phenikaa. (Ảnh: VŨ THƠM)

Mô hình hợp tác “3 nhà” trong phát triển khoa học, công nghệ

Nghị quyết số 57-NQ/TW xác định phát triển khoa học, công nghệ, đổi mới sáng tạo và chuyển đổi số quốc gia là sự nghiệp của toàn dân, toàn hệ thống chính trị; trong đó, người dân và doanh nghiệp là trung tâm, chủ thể; nhà khoa học là nhân tố then chốt; Nhà nước giữ vai trò kiến tạo, dẫn dắt và thúc đẩy.

Xã Phụng Hiệp, thành phố Cần Thơ lấy người dân và doanh nghiệp làm trung tâm phục vụ.

Chuyển đổi số - “chìa khóa” vận hành hiệu quả chính quyền cơ sở

Thực hiện chuyển đổi số, ứng dụng khoa học, công nghệ, đổi mới sáng tạo trong hoạt động của các cơ quan trong hệ thống chính trị theo yêu cầu đặt ra tại Nghị quyết số 57-NQ/TW ngày 22/12/2024 của Bộ Chính trị đã từng bước góp phần tạo đột phá trong xây dựng và vận hành chính quyền nhân dân.

Nông dân tham gia dự án hỗ trợ kinh doanh nông hộ tại Cao Bằng (Ảnh: VIỆT HÀ)

Chuyển giao công nghệ, đổi mới tư duy sản xuất

Chuyển giao khoa học và công nghệ đang góp phần đổi mới tư duy sản xuất, hình thành nhiều mô hình kinh tế và nâng cao năng lực công nghệ tại địa phương. Tuy nhiên, để phát huy hiệu quả cao hơn, hoạt động này cần được đổi mới theo hướng gắn chặt với thị trường, doanh nghiệp và mục tiêu tăng trưởng.

Quang cảnh sự kiện Shopee Brands And Creators Summit 2026.

AI trở thành động lực tăng trưởng mới của thương mại điện tử

Trí tuệ nhân tạo (AI) đang trở thành một trong những động lực quan trọng thúc đẩy sự phát triển của thương mại điện tử, không chỉ góp phần nâng cao trải nghiệm mua sắm, mà còn hỗ trợ doanh nghiệp tối ưu vận hành, mở rộng tiếp cận khách hàng và nâng cao năng lực cạnh tranh trong môi trường số.

Nghiên cứu khoa học tại Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.

Triển khai Nghị quyết 57: Tạo đột phá trong phát triển và trọng dụng nhân tài khoa học

Sau 18 tháng triển khai Nghị quyết số 57-NQ/TW, nhiều kết quả quan trọng đã tạo nền tảng cho phát triển khoa học, công nghệ và đổi mới sáng tạo. Tuy nhiên, để tạo đột phá tăng trưởng, yêu cầu cấp bách hiện nay là xây dựng đội ngũ nhân lực chất lượng cao đủ năng lực làm chủ các công nghệ chiến lược.