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    金刚石在半导体应用中的产业化

    时间:2023-01-16浏览次数:2182

    金刚石宽禁带半导体材料作为“终极半导体”材料,,在高频、、、高功率半导体器件领域有着巨大应用潜力,,,,目前主要受制于金刚石尺寸太小。。。。


    2013年8月日本国家先进工业科技研究所(AIST)和国立材料研究所(NIMS)的科学家们已经成功研制出了耐高压(10Kv)真空电力开关并顺利进行了试验;该技术利用了金刚石半导体材料,,,,目前尚属世界首例,,,器件体积可缩小到原来的1/10。。。。


    2014年5月美国雷神公司使用金刚石替代碳化硅(SiC)作为GaN器件的衬底研制出金刚石基GaN高电子迁移率晶体管(HEMT),,证明金刚石基GaN晶体管功率密度比SiC基GaN器件增加3倍,,克服了阻碍氮化镓器件一进步发展的主要障碍。。。。

    2014年日本产业技术综合研究所宣布研制出250度高温下5A工作SBD,,反向截止电压大于10Kv。。

    2016年下半年俄罗斯研发出第一台以金刚石为存储器的量子计算机。。。

    2020年美国佐治亚理工学院与日本明星大学和早稻田大学联合开发出“表面激活粘合”(surface-activatedbonding)技术,,,,能够在室温环境下将氮化镓(GaN)等宽禁带材料与金刚石等高导热材料集成,,提升器件散热能力,,这有可能加快推进金刚石在半导体应用中的产业化。。。。



    目前,,尊龙时凯团队在CVD金刚石工艺上取得了较大进展,,,CVD晶圆级金刚石生长面表面粗糙度 Ra < 1 nm,,金刚石热沉片热导率1000-1200W/m·k,,,,已达世界领先水平。。。。CVD金刚石作为先进的热管理材料,,可应用于军工雷达、、、、光模块散热片、、、、激光器散热片、、GaN Hemt等各种器件中,,,,未来应用前景十分广阔。。。


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    相较于Si材料,,,,GaN更耐高温,,,,拥有更高的功率密度输出;相较于SiC材料,,,GaN能适用于高频场景,,且具备成本优势,,因此在LED、、、激光器、、、、快充、、逆变器、、、、射频器等有广泛用途,,,但散热问题已成为限制GaN发展的瓶颈之一。。尊龙时凯基于多晶金刚石衬底外延GaN技术,,,,让GaN on Diamond由理想变为现实,,,在金刚石衬底高热导率的助力下,,,大幅提高GaN功率水平、、延长器件寿命、、提高可靠性、、降低制造成本,同时提高GaN器件的冷却效果及其性能。。。


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    AlGaN/GaN 2DEG on Diamond示意图


    针对热管理方面,,尊龙时凯重磅推出晶圆级金刚石、、金刚石热沉片、、、、金属化金刚石等系列产品。。。


    01晶圆级金刚石


    02金刚石热沉片

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    03金属化金刚石热沉片

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    04金刚石基氮化铝薄膜

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