钻石芯片制造更加环保,更环保的电子产品

时间:2017-10-06 12:24:01166网络整理admin

保罗·马克斯(Paul Marks)电子工业的经济学取决于它能够同时从餐盘尺寸的硅片上雕刻数千个微芯片如果我们能够用更优质的材料制作这些晶圆,那么新一代更环保,功能更强大的电子产品就可以诞生:钻石现在看起来我们可以纯金刚石是一种超级坚固的电绝缘体,但如果得到合适的杂质,它就变成了半导体至关重要的是,它也是地球上最好的导热体这些特性意味着人造金刚石可用于制造处理高功率信号但不需要耗电的冷却系统的微芯片 “电动汽车和工业机械中基于金刚石的控制模块可以带来可观的节能,”日本筑波国家先进工业科学与技术研究所(AIST)的山田英明说不出所料,制作足够大的钻石晶圆以进行经济性大规模生产一直是绊脚石合成金刚石使用称为化学气相沉积(CVD)的工艺制造,其中甲烷或其他烃气体的等离子体将碳沉积在用金刚石颗粒“接种”的表面上当晶片生长时,将其从种子层蚀刻掉但到目前为止,这样制造的最大的金刚石晶片大约是一平方厘米,厚度为几毫米为了进一步发展它们,AIST团队首先尝试使用CVD将几个较小的晶圆粘合在一起这项技术起作用 - 但它创造了一个拼凑的未对准的晶格,不适合制造晶体管为了解决这个问题,Yamada和他的同事Chayhara使用相同的种子钻石制作了一系列小晶片,结果是晶片是“克隆”,都具有相同的晶格 Yamada和Chayahara然后可以使用CVD无缝连接它们使用该方法,该团队从六个较小的“克隆”晶圆制作了25平方毫米的晶圆(见图) “它当然有足够的潜力制造电子设备,”山田说更好的是,“我们的方法并没有限制晶圆的面积”,他补充道在接下来的12个月里,他的团队的目标是生产50×50毫米和75×75毫米的晶圆 “他们将克隆的晶圆粘合成大单晶马赛克是一种新颖,有趣的东西,”英国布里斯托尔大学钻石CVD研究员Keith Rosser评论道 3月20日,东海大学日本应用物理学会会议上发表了一篇关于新钻石晶片的论文更多关于这些主题: