中國粉體網(wǎng)訊  隨著大規(guī)模集成電路以及半導(dǎo)體等領(lǐng)域的高速發(fā)展，以及電子產(chǎn)品小型化、便攜化的趨勢，電子產(chǎn)品的“大腦”芯片制造工藝尺寸持續(xù)縮小，晶體管密度指數(shù)式增長，如此高密度晶體管以及幾納米的間距使得熱量更易在芯片內(nèi)堆積，造成電子產(chǎn)品過熱降頻、甚至死機(jī)，嚴(yán)重危害產(chǎn)品及數(shù)據(jù)安全，因此對材料散熱性能提出了越來越高的要求。

憑借加工工藝成熟、摩擦系數(shù)低、散熱效果顯著等優(yōu)勢，以金剛石為典型代表的碳基材料成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域。金剛石是碳的穩(wěn)定的單質(zhì)晶體，是碳在自然狀態(tài)下的同素異形體，碳原子通過sp3雜化成鍵，相互連接形成正八面體晶胞的立方面心晶體。金剛石的熱導(dǎo)率高，是銅熱導(dǎo)率的五倍多，與其他高熱導(dǎo)性能的材料相比，其較低的熱膨脹系數(shù)，使得金剛石具有較大的功率承載能力，也使得金剛石成為較為理想的散熱材料。

金剛石材料可滿足多種熱學(xué)應(yīng)用，然而生長速率較低，能耗較大，相比傳統(tǒng)銅基散熱材料制備成本高，效益低下，限制了金剛石散熱材料的廣泛應(yīng)用，只能小規(guī)模的應(yīng)用于電子元?dú)饧�、大功率半�?dǎo)體器件和集成電路等具有高附加值的電子零件的散熱中。因此如何提高金剛石膜的生長速度和膜質(zhì)量（熱導(dǎo)率），以及如何有效降低制備設(shè)備能耗以及制造成本成為金剛石散熱材料大規(guī)模應(yīng)用亟待解決的實(shí)際工程問題。

經(jīng)過近幾十年來的極速發(fā)展，各種化學(xué)氣相法（CVD）技術(shù)已被用于生長金剛石薄膜。化學(xué)氣相法可以分為熱絲化學(xué)氣相沉積(HFCVD)、微波等離子體化學(xué)氣相沉積(MPCVD)、直流等離子體噴射化學(xué)氣相沉積(DPJCVD)等，MPCVD適用于合成高檔多晶和單晶金剛石薄膜，生長速度相對較高，但成本較高，尤其是大面積生長。DPJCVD開發(fā)主要是為了實(shí)現(xiàn)極高的生長速率但薄膜質(zhì)量和大面積生長受到限制。HFCVD是大面積生長的最佳選擇，因?yàn)橹挥袛U(kuò)大真空反應(yīng)器和燈絲排列才能擴(kuò)大有效生長面積。

5月29日，中國粉體網(wǎng)將在南京舉辦2024高導(dǎo)熱材料與應(yīng)用技術(shù)大會，組委會有幸邀請到河南飛孟金剛石股份有限公司的銷售售后總監(jiān)李波現(xiàn)場作題為《金剛石在導(dǎo)熱材料中以及CVD金剛石在半導(dǎo)體中的應(yīng)用》的報(bào)告。屆時(shí)，李總將圍繞“CVD金剛石的生產(chǎn)過程”、“CVD金剛石導(dǎo)熱的應(yīng)用場景”、“CVD金剛石的市場”等方面展開詳細(xì)報(bào)告。

（中國粉體網(wǎng)編輯整理/山川）

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