近日，美國AKHAN半導(dǎo)體的創(chuàng)始人兼董事長 Adam Khan 表示，預(yù)計(jì)金剛石將有助于推動(dòng)半導(dǎo)體材料進(jìn)入超越摩爾定律的新時(shí)代！

2014 年，美國能源部阿貢國家實(shí)驗(yàn)室宣布與 AKHAN 達(dá)成一項(xiàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)許可協(xié)議，該協(xié)議旨在將金剛石的半導(dǎo)體技術(shù)商業(yè)化。目前，憑借強(qiáng)大的專利組合和在硅襯底上沉積金剛石的技術(shù)，該公司的目標(biāo)是率先測試一項(xiàng)有望延續(xù)摩爾定律的技術(shù)。

Khan 表示，下一代先進(jìn)的半導(dǎo)體材料需要解決大功率和光刻等問題。隨著芯片上晶體管密度增加，需要添加多層材料作為熱管理層，以減少頂部的熱量以及熱損耗等日益嚴(yán)重的問題。硅材料在效率和性能等方面的局限性，除了在封裝上做出改變，AKHAN 半導(dǎo)體認(rèn)為金剛石有朝一日可能會(huì)取代硅！

另外，“金剛石不僅是自然界導(dǎo)熱系數(shù)最高的材料，它的散熱性能也比我們所知的任何其他 3D 材料都好，因此，將其作為集成電路可以解決半導(dǎo)體電子產(chǎn)品的許多熱問題?！?/p>

 “在寬帶隙材料方面，金剛石也是最好的。與硅和砷化鎵等傳統(tǒng)材料相比，寬帶隙 (WBG) 半導(dǎo)體可在更高的電壓、頻率和溫度下工作。寬帶隙半導(dǎo)體常用于射頻器件，包括軍用雷達(dá)等，其在下一代電子設(shè)備中具有廣泛應(yīng)用！

更重要的是，Khan 表示，金剛石作為半導(dǎo)體材料的廣泛使用不需要對(duì)當(dāng)前的芯片制造工藝進(jìn)行任何重大改變！“唯一需要插入的是CVD金剛石生產(chǎn)工藝或者CVD設(shè)備，而且，該過程所有使用的標(biāo)準(zhǔn)半導(dǎo)體和計(jì)量設(shè)備，我們都已經(jīng)在試點(diǎn)試驗(yàn)中?！?/p>

AKHAN公司 距離伊利諾伊州北部的阿貢實(shí)驗(yàn)室不遠(yuǎn)，經(jīng)營著所謂的“鉆石礦”，主要運(yùn)營金剛石 CVD 工藝?！翱蛻艨梢詫⒅行∨可a(chǎn)承包給 AKHAN，但在產(chǎn)量增多時(shí)，該公司準(zhǔn)備向芯片制造商發(fā)放許可證和設(shè)備，授權(quán)工藝流程，然后將設(shè)備內(nèi)置到他們自己的晶圓工廠中?！?/p>

據(jù)Khan 說，金剛石的熱傳導(dǎo)能力是銅的五倍，硅的 20 多倍，這將使微處理器的運(yùn)算速度達(dá)到新的高度，催生新一代微處理器。金剛石技術(shù)還將使摩爾定律得到延續(xù)?！霸谶\(yùn)行過程中，這些設(shè)備的溫度大部分可以下降至室溫，具體取決于在運(yùn)行的材料類型和底層材料的厚度。但在操作溫度下，我們的熱預(yù)算可以大幅減少！

AKHAN 半導(dǎo)體的技術(shù)用于光學(xué)、顯示玻璃和芯片，供給Lockheed Martin 和 Honeywell 兩家公司使用。另外，一家Khan 不愿透露名字的“相當(dāng)大的智能手機(jī)設(shè)備制造商”、半導(dǎo)體設(shè)備公司以及航空航天和國防領(lǐng)域的終端消費(fèi)者也是其客戶。

通過與阿貢國家實(shí)驗(yàn)室合作，AKHAN 半導(dǎo)體取得了“兩大突破”。一種是在 低溫沉積CMOS金剛石半導(dǎo)體工藝，一種是新的金剛石共摻雜技術(shù)，可用于功率和基于邏輯的電子產(chǎn)品。AKHAN半導(dǎo)體公司在全球范圍內(nèi)擁有約 40 多項(xiàng)創(chuàng)新專利，涵蓋光學(xué)、顯示器玻璃和半導(dǎo)體的各種應(yīng)用。

Khan 說，金剛石領(lǐng)域同樣存在其他類型公司，例如，Diamond Foundry，它正在制造實(shí)驗(yàn)室培育的寶石材料，據(jù)報(bào)道市場估值約為 18 億美元，Diamond Foundry 主要生產(chǎn)用于珠寶的高端奢華鉆石。

本文來自 EE Times，由Caebontech翻譯