經(jīng)過MPCVD(微波等離子體化學(xué)氣相沉積)、激光切割、雕琢等工序,一顆顆金剛石被制作成散熱片等產(chǎn)品,成為半導(dǎo)體基體材料“新貴”。4月22日,位于荊州經(jīng)開區(qū)的湖北瑞華科技有限公司生產(chǎn)車間里,數(shù)臺自動化切割機并排作業(yè),忙碌有序。
“你看,金剛石經(jīng)過MPCVD,就像蒸饅頭一樣逐漸變大?!比鹑A科技車間主任甘俊偉說,經(jīng)過“膨脹”的金剛石,在切割機的精細(xì)操作下,襯底與生長層被巧妙地分離。生長層既可以被雕琢成熠熠生輝的鉆石,也可以被切成薄片,用作高效的散熱片。分離出來的襯底可以再次用于MPCVD的生長,循環(huán)利用。
瑞華科技于2022年11月落戶荊州,是一家聚焦高端功能金剛石材料生產(chǎn)的高科技企業(yè),力求在大尺寸、高質(zhì)量金剛石生長裝備及金剛石生長技術(shù)上取得重大突破,破解我國在這一領(lǐng)域的技術(shù)難題。
今年2月,瑞華科技一期項目進(jìn)入試生產(chǎn)階段,首批50臺機器主要生產(chǎn)散熱片、鉆石等產(chǎn)品。
“鉆石就是我們在市面上看到的裸鉆,散熱片主要運用于集成電路里面,在汽車等行業(yè)中發(fā)揮著不可或缺的作用?!备士ソ榻B,所有的電器元件在運行中都會產(chǎn)生熱量,隨著電路集成度的不斷提升,散熱需求也日益增長。與傳統(tǒng)散熱材料相比,金剛石散熱能力更強,是銅的5倍,硅的10倍,未來應(yīng)用場景十分廣闊。
據(jù)介紹,我國是人造金剛石生產(chǎn)大國,但產(chǎn)品主要集中在磨料磨具領(lǐng)域,高端應(yīng)用尚處于起步階段,在金剛石功能材料領(lǐng)域長期被國外壟斷。
瑞華科技辦公室主任毛莉介紹,公司研發(fā)中心位于武漢,數(shù)年前率先在國內(nèi)布局第四代半導(dǎo)體材料裝備和生長工藝研發(fā),推進(jìn)我國高端金剛石的深度產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用,成功研制分子束外延(MBE)和金屬有機化學(xué)氣相沉積(MOCVD)兩種半導(dǎo)體材料生長裝備與相關(guān)工藝。
“天然金剛石材料成本較高,我們正致力于加大研發(fā)力度,優(yōu)化生產(chǎn)工藝,用MPCVD法生產(chǎn)出來的金剛石替代天然金剛石?!泵蛘f,公司正積極與一些研究所、知名新能源汽車品牌合作,加快金剛石散熱片新材料的應(yīng)用進(jìn)程。