全球最大单晶金刚石衬底问世，半导体行业再迎重大突破！

发布时间：2025-02-21 15:01:36 | 浏览量： 21次

2月13日，日本EDP公司宣布成功研制出全球最大尺寸的单晶金刚石衬底，尺寸达到了32×31.5mm。这一里程碑式的突破，无疑为金刚石材料在半导体技术、光学领域以及热管理等多个关键领域的应用开启了全新的篇章。



金刚石因其卓越的物理特性被誉为“终极半导体材料”，与传统硅材料相比，金刚石的热导率高达2200 W/m·K，几乎是硅的五倍，这一卓越的热导率特性，使得金刚石在高功率密度和高频电子器件中展现出无与伦比的散热能力，为设备的长期稳定运行提供了坚实的保障。

金刚石的禁带宽度达到5.5 eV，远超碳化硅和氮化镓，这意味着，即使在极端高电压的环境下，金刚石也能保持出色的稳定性和效率，从而极大地降低了能量损耗，为高效能源利用开辟了新的道路。




然而，尽管金刚石拥有如此众多的优势，但由于材料合成与加工技术的复杂性，制备出大尺寸的单晶金刚石一直是制约其广泛应用的技术瓶颈。




日本EDP公司在金刚石半导体技术领域的研发成果和历史进展如下：




1、大尺寸单晶金刚石基板的开发：

2023年8月，EDP公司成功开发了高浓度硼掺杂的金刚石基板，并实现了其商品化。这些基板包括低电阻自支撑金刚石基板和外延生长基板，尺寸限制在7mm×7mm，但通过11月推出的15x15mm单晶，成功扩大了低电阻基板的面积，实现了商品化。

2024年10月，EDP公司进一步开发了更大尺寸的单晶，尺寸达到10x10mm、0.2x0.3mm、12.5x12.5mm等，基本特性与2023年8月产品一致。




2、高浓度硼掺杂金刚石基板的应用：

这些高浓度硼掺杂的金刚石基板主要用于功率电子器件，具有优异的电气性能和热耐受性，适用于大功率、稳定电源的应用场景，如电动汽车、飞行汽车和发电站等。

碳方程介绍

碳方程，主要从事第三、四代半导体材料专用设备的研发与制造，其核心业务为金刚石半导体材料所需的MPCVD长晶设备的研发与生产。公司致力于完善金刚石大尺寸材料的加工工艺及相关配套设备，旨在实现核心设备的自主化与产业化，以推动整个行业的快速发展。



截止目前，公司已成功研发出6KW/10KW/15KW等MPCVD长晶设备并大批量应用于金刚石行业，与此同时，公司在技术创新上持续深耕，2024年已顺利推出915MHZ MPCVD设备，并小批量出货。

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