根據(jù) Orbray 官網(wǎng)的消息稱,Orbray 開發(fā)出了世界上最大的自立單晶(111)金剛石襯底的生產(chǎn)技術(shù),尺寸為 20mm × 20mm。這一成果標(biāo)志著公司在推進(jìn)基于金剛石的量子器件和功率器件方面邁出了重要一步。
Orbray公司的目標(biāo)是到 2026 年實(shí)現(xiàn)大型(111)金剛石襯底的商業(yè)化,同時(shí)還在積極開發(fā) n 型自立金剛石襯底,這是金剛石半導(dǎo)體器件成為主流的關(guān)鍵組成部分。
金剛石半導(dǎo)體因其卓越的性能而被廣泛應(yīng)用。近年來,為滿足日益增長的行業(yè)需求,在增大金剛石襯底尺寸和提高其質(zhì)量方面取得了重大進(jìn)展。高質(zhì)量 (111) 金剛石襯底在開發(fā)含有氮空位(NV)中心的金剛石量子器件方面引起了特別的興趣。此外,(111) 金剛石襯底不僅被認(rèn)為是量子應(yīng)用的關(guān)鍵,也是實(shí)現(xiàn)高性能 n 型 金剛石器件(包括金剛石功率器件)的關(guān)鍵。然而,制造大型(111)金剛石襯底十分困難,而且成功率有限。迄今為止,只能獲得約 3 毫米見方的小尺寸 (111) 金剛石晶體。此外,這些晶體容易出現(xiàn)被稱為孿晶的缺陷,給生產(chǎn)大直徑單晶金剛石襯底帶來了巨大挑戰(zhàn)。
在 2021 年 9 月 9 日的新聞稿中,Orbray公司宣布利用其專有的 Step-Flow 生長法成功開發(fā)出了高質(zhì)量、直徑為 2 英寸的 (100) 自立式金剛石襯底(產(chǎn)品名稱:KENZAN Diamond?)。在這一金剛石晶體生長技術(shù)的基礎(chǔ)上,公司利用專門設(shè)計(jì)的藍(lán)寶石襯底,推進(jìn)了 (111) 單晶金剛石自立襯底的開發(fā)。
這項(xiàng)工作最終成功合成了 20 毫米見方、無孿生缺陷的 (111) 單晶金剛石自立基底。Orbray計(jì)劃在 2026 年之前將這項(xiàng)技術(shù)商業(yè)化。這一進(jìn)步有望推動(dòng)金剛石半導(dǎo)體器件的發(fā)展。