钻石长到20厘米!美企造出单晶金刚石瞄准芯片散热
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快科技11月7日消息,Diamond Foundry宣布制成直径200毫米的单晶金刚石,称这是全球首次将单晶金刚石做到这一尺寸,为芯片散热等半导体应用提供了更大尺寸的材料。
快科技查阅该公司公告获悉,这块金刚石并不是由多块小晶体拼接而成,也不是包含许多细小晶粒的多晶材料,而是一块直径20厘米的单晶,目前展示的是刚完成生长、尚未抛光的状态。
金刚石就是钻石的材料,除了制作首饰,它的高导热性、机械强度和电绝缘特性也适合先进技术应用,但过去单晶尺寸较小,难以满足大尺寸半导体衬底的需求。
此次突破的重点在于把单晶做大,让它接近半导体行业常用的晶圆尺度,Diamond Foundry希望将这种按宝石尺寸制造的材料,转变为可以规模化生产的工业芯片衬底。
芯片散热是其看中的用途之一,现代人工智能处理器会把大量功耗集中在很小的区域,金刚石可以利用高导热性将局部热量向外扩散,帮助缓解热点带来的散热压力。
为了做出这块200毫米单晶,团队需要解决晶体生长、等离子体控制、反应器设计和制造过程控制等问题,公司称有数百名工程师、科学家和技术人员参与,相关积累超过十年。
其中,Stefan Gsell和Martin Fischer对大尺寸单晶金刚石的研究已持续25年,首席执行官Martin Roscheisen表示,两人长期坚持这一目标,即使过去不少人认为单晶金刚石无法做到这样的尺寸。
Roscheisen还表示,200毫米成果让公司看到了进一步做到300毫米的路径,除芯片散热外,Diamond Foundry也在开发面向高功率电子、光学和量子系统的单晶金刚石材料。
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