“终极功率半导体”突破性进展！金刚石用于功率器件优势明显！

半导体材料是制作半导体器件和集成电路的电子材料，现在第三代宽禁带材料主要为碳化硅（SiC）、氮化镓（GaN）、氮化铝（ALN）、氧化镓（Ga2O3）等，近10年世界各国陆续布局、产业化进程快速崛起；展望未来，CVD法人造金刚石可顺利获得晶圆拼接方式、金刚石异质外延等方式制作大面积单晶晶圆，作为半导体芯片衬底可完全解决散热问题及利用金刚石的多项超级优秀的物理化学性能，制造第四代“终极半导体”。

日本佐贺大学教授嘉数教授与精密零部件制造商日本Orbray合作开发出了用金刚石制成的功率半导体，并以1平方厘米875兆瓦的电力运行。在金刚石半导体中，输出功率值为全球最高，在所有半导体中也仅次于氮化镓产品的约2090兆瓦。与作为新一代功率半导体的碳化硅（SiC）产品和氮化镓（GaN）产品相比，金刚石半导体耐高电压等性能出色，电力损耗被认为可减少到硅制产品的五万分之一。金刚石功率半导体的耐热性和抗辐射性也很强，有望成为人造卫星等所必需的构件。

金刚石的魅力在于其突出的潜能。即便电压高达硅制功率半导体的约30倍，也不会遭到破坏，而且散热性能是硅制产品的10倍以上。理论上可实现电力效率优于硅制产品5万倍的功率半导体。

金刚石禁带宽度5.5eV超现有氮化镓、碳化硅等，载流子迁移率也是硅材料的3倍，同时金刚石在室温下有极低的本征载流子浓度，且具备优异的耐高温属性。基于这些优异的性能参数，金刚石被认为是制备下一代高功率、高频、高温及低功率损耗电子器件最有希望的材料。

随着5G通讯时代全面展开，金刚石单晶材料在半导体、高频功率器件中的应用日益凸显，现在全球各国都在加紧金刚石在半导体领域的研制工作，其中日本已成功研发超高纯2英寸金刚石晶圆量产方法，其存储能力相当于10亿张蓝光光盘。金刚石单晶及制品是超精密加工、智能电网等国家重大战略实施及智能制造、5G通讯等产业群升级的重要材料基础，相关技术的突破与产业化对于智能制造、大数据产业自主安全具有重大意义。

凯发k8国际聚焦金刚石功率半导体材料的研究和开发，为了大力有助于大尺寸金刚石单晶取得突破进展，日前顺利获得异质外延在蓝宝石衬底上成功实现高质量铱单晶薄膜生长，并对外发售。利用高质量铱单晶薄膜，将有效提高单晶金刚石的生长质量，对于制备高质量大尺寸单晶金刚石半导体材料具有重要意义。此外，凯发k8国际深耕金刚石研究和开发，致力于多晶金刚石的生长，已有金刚石热沉片、晶圆级金刚石、金刚石和氮化镓异质集成等方案，为广大客户给予专业领先的金刚石热管理解决方案。