“終極功率半導(dǎo)體”獲突破性進(jìn)展！金剛石成下一代半導(dǎo)體材料

近日，被稱為“終極功率半導(dǎo)體”、使用金剛石的電力控制用半導(dǎo)體的開(kāi)發(fā)取得進(jìn)展。日本佐賀大學(xué)教授嘉數(shù)教授與精密零部件制造商日本Orbray合作開(kāi)發(fā)出了用金剛石制成的功率半導(dǎo)體，并以1平方厘米875兆瓦的電力運(yùn)行。

在金剛石半導(dǎo)體中，輸出功率值為全球最高，在所有半導(dǎo)體中也僅次于氮化鎵產(chǎn)品的約2090兆瓦。與作為新一代功率半導(dǎo)體的碳化硅（SiC）產(chǎn)品和氮化鎵（GaN）產(chǎn)品相比，金剛石半導(dǎo)體耐高電壓等性能出色，電力損耗被認(rèn)為可減少到硅制產(chǎn)品的五萬(wàn)分之一。金剛石功率半導(dǎo)體的耐熱性和抗輻射性也很強(qiáng)，到2050年前后，有望成為人造衛(wèi)星等所必需的構(gòu)件。

半導(dǎo)體材料是制作半導(dǎo)體器件和集成電路的電子材料。耐高壓、大射頻、低成本、耐高溫，多重特性助推金剛石成下一代半導(dǎo)體材料。金剛石禁帶寬度5.5eV超現(xiàn)有氮化鎵、碳化硅等，載流子遷移率也是硅材料的3倍，同時(shí)金剛石在室溫下有極低的本征載流子濃度，且具備優(yōu)異的耐高溫屬性。

浙商證券王華君指出，隨著5G通訊時(shí)代全面展開(kāi)，金剛石單晶材料在半導(dǎo)體、高頻功率器件中的應(yīng)用日益凸顯，目前全球各國(guó)都在加緊金剛石在半導(dǎo)體領(lǐng)域的研制工作，其中日本已成功研發(fā)超高純2英寸金剛石晶圓量產(chǎn)方法，其存儲(chǔ)能力相當(dāng)于10億張藍(lán)光光盤(pán)。