4月26日消息，據(jù)日媒報(bào)道，日本Adamant并木精密寶石會(huì)社與滋賀大學(xué)聯(lián)合宣布，已經(jīng)于4月19日成功實(shí)現(xiàn)鉆石晶圓量產(chǎn)，今后專(zhuān)用于量子計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)介質(zhì)。

       據(jù)悉，該單個(gè)55mm鉆石晶圓就可以存儲(chǔ)相當(dāng)于10億張藍(lán)光碟容量，即25個(gè)艾字節(jié)（艾字節(jié)exabytes，是計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)容量單位，也常用EB來(lái)表示，1EB=1024PB，1PB=1024TB，1TB=1024GB），這種鉆石晶圓的材料為氮元素濃度控制在了3ppb（10億分之3）以下的超高純度鉆石，這樣才能保證晶圓內(nèi)部不會(huì)出現(xiàn)太多因?yàn)榈厣傻目斩?，從而達(dá)到如此驚人的存儲(chǔ)密度。據(jù)悉，該技術(shù)預(yù)計(jì)2023年實(shí)現(xiàn)投產(chǎn)。 

       硅晶圓是指制作硅半導(dǎo)體電路所用的硅晶片，其原始材料是硅。高純度的多晶硅溶解后摻入硅晶體晶種，然后慢慢拉出，形成圓柱形的單晶硅。硅晶棒在經(jīng)過(guò)研磨，拋光，切片后，形成硅晶圓片，也就是硅晶圓。

        硅是六十年來(lái)的半導(dǎo)體行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)材料。半導(dǎo)體制造商傳統(tǒng)上依賴(lài)300毫米硅晶圓，硅的性能的應(yīng)用已經(jīng)達(dá)到其物理極限。

        鉆石也就是金剛石，禁帶寬度為5.5eV，是公認(rèn)的超寬禁帶半導(dǎo)體，被業(yè)界譽(yù)為是終極半導(dǎo)體材料，其性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)硅。禁帶寬度是Si的5倍；載流子遷移率也是Si材料的3倍，理論上金剛石的載流子遷移率比現(xiàn)有的寬禁帶半導(dǎo)體材料（GaN、SiC）也要高2倍以上；并且，除了最高硬度以外，金剛石還具有半導(dǎo)體材料中最高的熱導(dǎo)率，是硅的22倍。在擊穿前可以承受更高的電壓，并且電子（和電子空穴）可以更快地穿過(guò)它們。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前已經(jīng)有使用鉆石材料的半導(dǎo)體器件提供的電流是硅或以前嘗試使用鉆石的一百萬(wàn)倍?；阢@石的半導(dǎo)體能夠提高功率密度，并制造出更快、更輕、更簡(jiǎn)單的設(shè)備。它們比硅更環(huán)保，可提高設(shè)備內(nèi)的熱性能。因此，鉆石半導(dǎo)體材料市場(chǎng)很容易超過(guò)硅市場(chǎng)。

        半導(dǎo)體行業(yè)的歷史可以追溯到1833年，當(dāng)時(shí)英國(guó)自然哲學(xué)家邁克爾法拉第描述了他發(fā)現(xiàn)硫化銀晶體中導(dǎo)電性隨溫度升高的“特殊情況”。但直到本世紀(jì)，鉆石才開(kāi)始受到重視。在近十年，隨著硅達(dá)到臨界點(diǎn)，鉆石材料或許能取而代之。 

       在缺芯潮持續(xù)蔓延的2021年，全球半導(dǎo)體銷(xiāo)售額首次超過(guò)5000億美元，創(chuàng)下歷史新高。中國(guó)作為全球最大的半導(dǎo)體市場(chǎng)，國(guó)內(nèi)晶圓代工雙雄中芯國(guó)際和華虹半導(dǎo)體也賺得盆滿(mǎn)缽滿(mǎn)。

       根據(jù)ICInsights公布的2021年純晶圓代工行業(yè)全球市場(chǎng)銷(xiāo)售額排名，中芯國(guó)際位居全球第四位，在中國(guó)大陸企業(yè)中排名第一；華虹集團(tuán)排名第五，緊隨其后。 

       當(dāng)然仍需承認(rèn)的是，目前來(lái)看，中芯和華虹在技術(shù)水平上與國(guó)際企業(yè)仍存在差距，國(guó)內(nèi)代工雙雄仍有很長(zhǎng)的路要走。