中國粉體網(wǎng)訊 近日,上海征世科技股份有限公司(以下簡稱“征世科技”)宣布在金剛石材料領(lǐng)域取得兩項重大突破:成功研發(fā)出2英寸單晶金剛石晶圓和高性能金剛石散熱片。這兩項成果不僅標(biāo)志著征世科技在高端材料領(lǐng)域的技術(shù)實力再上新臺階,更為半導(dǎo)體、光電子、新能源等行業(yè)的未來發(fā)展提供了強(qiáng)有力的支持。
突破一:2英寸單晶金剛石晶圓,填補(bǔ)國內(nèi)空白
單晶金剛石因其超寬禁帶、高熱導(dǎo)率和高載流子遷移率等優(yōu)異性能,被譽(yù)為“終極半導(dǎo)體材料”。然而,大尺寸單晶金剛石的制備一直是行業(yè)技術(shù)瓶頸。征世科技通過微波等離子體化學(xué)氣相沉積(MPCVD)技術(shù),成功實現(xiàn)了2英寸單晶金剛石晶圓的批量化生產(chǎn),填補(bǔ)了國內(nèi)空白,并達(dá)到國際領(lǐng)先水平。
2英寸單晶金剛石晶圓實物 圖源:人工晶體學(xué)報
產(chǎn)品參數(shù):尺寸:2英寸;厚度:0.3~3.0 mm;熱導(dǎo)率:1800~2200 W/(m·K);偏離角:(100)面偏角3°左右;氮濃度:0.2×10-6以下。
該產(chǎn)品具有晶體質(zhì)量高、缺陷密度低、表面粗糙度小等優(yōu)點,各項性能指標(biāo)均達(dá)到國際先進(jìn)水平。2英寸單晶金剛石晶圓在5G/6G通信、高功率電子器件、量子計算等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景,未來有望成為新一代半導(dǎo)體材料的核心基礎(chǔ)。
2英寸單晶金剛石晶圓的紫外-可見光譜圖(a)和傅里葉紅外光譜圖(b)
突破二:高性能金剛石散熱片,解決行業(yè)痛點
除了單晶金剛石晶圓,征世科技還成功研發(fā)了高性能金剛石散熱片。金剛石因其卓越的熱導(dǎo)率(是銅的5倍)和優(yōu)異的絕緣性能,成為高功率電子器件散熱的理想材料。征世科技的散熱片采用先進(jìn)的CVD技術(shù),能夠有效解決半導(dǎo)體器件在高功率密度下的自熱效應(yīng)問題,顯著提升器件性能和可靠性。
單晶金剛石產(chǎn)品實物
產(chǎn)品參數(shù):尺寸:30 mm×55 mm;厚度:0.3~3.0 mm;熱導(dǎo)率:1800~2200 W/(m·K);偏離角:(100)面偏角3°左右;氮濃度:0.2×10-6以下。
在新能源汽車、工業(yè)控制等領(lǐng)域,金剛石散熱片的應(yīng)用前景尤為廣闊。例如,在電動汽車中,基于金剛石的散熱技術(shù)可以實現(xiàn)更高效的功率轉(zhuǎn)換,延長電池壽命并縮短充電時間。此外,征世科技的散熱片還適用于高功率激光器、數(shù)據(jù)中心服務(wù)器等場景,為行業(yè)提供了創(chuàng)新的熱管理解決方案。
技術(shù)優(yōu)勢:專利支撐與智能化升級
征世科技在金剛石材料領(lǐng)域的突破離不開其強(qiáng)大的技術(shù)積累和創(chuàng)新能力。公司獲得了多項相關(guān)專利,包括“附帶籽晶溫度自檢功能的MPCVD金剛石生長設(shè)備”和“一種附帶原料氣濃度分層控制功能的單晶金剛石生長設(shè)備”等。這些專利技術(shù)通過智能化升級,實現(xiàn)了金剛石生長過程的精準(zhǔn)控制和高效生產(chǎn),進(jìn)一步提升了產(chǎn)品的質(zhì)量和市場競爭力。
例如,附帶籽晶溫度自檢功能的設(shè)備能夠?qū)崟r監(jiān)測并調(diào)整生長溫度,確保金剛石晶體的結(jié)構(gòu)完整性和均勻性。而原料氣濃度分層控制技術(shù)則通過多模態(tài)監(jiān)測和智能算法,優(yōu)化了氣體濃度的分布,顯著提高了生長效率和成品率。
市場前景:金剛石材料的廣泛應(yīng)用
隨著5G/6G通信、新能源汽車、量子計算等新興產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,金剛石材料的需求持續(xù)增長。根據(jù)市場調(diào)研機(jī)構(gòu)Virtuemarket數(shù)據(jù)指出,全球金剛石半導(dǎo)體基材市場規(guī)模預(yù)計到2030年將達(dá)到3.42億美元,年復(fù)合增長率為12.3%。征世科技的2英寸單晶金剛石晶圓和高性能散熱片,不僅滿足了國內(nèi)市場的需求,更為全球高端材料供應(yīng)鏈提供了重要支撐。
未來,征世科技計劃進(jìn)一步加大研發(fā)投入,推動更大尺寸、更高性能金剛石晶圓的研發(fā),并拓展金剛石材料在更多領(lǐng)域的應(yīng)用場景,助力我國高端材料產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。
參考來源:
征世科技官網(wǎng),人工晶體學(xué)報,國家知識產(chǎn)權(quán)局,金融界,半導(dǎo)體行業(yè)觀察
(中國粉體網(wǎng)編輯整理/輕言)
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