Сегодня 31 июля 2025
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Advent Diamond разработала техпроцессы для выпуска алмазных чипов, которым не страшен перегрев

Алмаз давно рассматривается в качестве полупроводникового материала с исключительными физическими и электрическими свойствами, которые значительно превзойдут традиционные полупроводники, включая перспективные карбид кремния и нитрид галлия. Но на пути исследователей встало так много препятствий, что коммерциализация алмазных элементов и чипов была отодвинута куда-то в будущее, пока вопросом не занялась компания Advent Diamond…

 Источник изображений: Advent Diamond

Источник изображений: Advent Diamond

Сообщается, что американская компания Advent Diamond сумела добиться решающего перелома в продвижении алмазов в полупроводниковую промышленность. Она сумела развить целый спектр техпроцессов по выращиванию искусственных алмазов, по их подготовке к обработке, включая легирование, а также разработала защищённые патентами технологии по обработке, травлению и металлизации алмазных заготовок с последующим контролем качества вплоть до определения электрических и физических параметров полученных продуктов.

Важнейшим элементом головоломки «алмаз как полупроводник» стала технология легирования слоёв алмаза фосфором. Фосфор считается единственной относительно мелкой легирующей добавкой n-типа в алмазе, которая позволит выпускать алмазные транзисторы и диоды с электронной проводимостью. С дырочной проводимостью или проводимостью p-типа у алмаза особых проблем не было. А с появлением слоёв для изготовления n-переходов алмаз превращается в полноценный и универсальный полупроводниковый материал.

В целом алмаз обладает таким набором свойств, которые совершенно недоступны для традиционных полупроводников. Во-первых, это физические свойства алмаза, наиболее ценным из которых для чипов станет впечатляющая теплопроводность. Алмаз может сам себе быть радиатором, а это дорогого стоит. Алмазный чип выдержит такой поток плотности мощности, который выведет из строя любой другой чип. Подобное качество крайне востребовано в зарядках электромобилей, мощность которых неуклонно растёт, в возобновляемой энергетике, в космосе, авиации и много где ещё.

Другим несомненно выдающимся качеством алмазных полупроводников считается рекордно широкая запрещённая зона, что делает этот материал уникальным с точки зрения частотных характеристик, а это, в первую очередь, мощные радарные системы и датчики альфа-частиц, ультрафиолетового и рентгеновского излучения и протонов. Наконец, высокая стабильность квантовых свойств алмазов обещает им достойное место в сфере квантовых компьютеров. И такие квантовые материалы у компании Advent Diamond тоже есть.

 Радиочастотный диод из алмаза

Радиочастотный диод Advent Diamond из алмаза

Но есть и проблемы. Сегодня алмазные пластины для изготовления полупроводников выпускаются диаметром 1 и 2 дюйма. Переход к 4-дюймовым пластинам предпринимается, но пока неубедительно. Это не может сделать алмазные диоды и транзисторы дешёвыми, хотя военные охотно платят за такой товар. К примеру, компания Advent Diamond производит алмазные радиочастотные диоды для защиты трактов приёмников с плотностью тока свыше 1 кА/см2. Это идеальное решение для радиолокационных систем, заменить которое крайне сложно. Особенно если учесть, что алмазный диод будет нормально работать при температуре до 400 °C.

Всю эту красоту портит другой факт. Пока при производстве алмазных заготовок возникает чрезвычайно много дефектов. Так, компания говорит о плотности дефектов 108/см2. При такой плотности дефектов говорить о нормальном коммерческом производстве комплектующих сильно преждевременно. В компании Advent Diamond считают, что для коммерциализации техпроцессов, связанных с алмазными полупроводниками, плотность дефектов должна быть снижена до 103/см2. У компании есть наработки, которые помогут стремиться к такому результату, но быстрым он точно не будет.

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Google снова проиграла суд Epic Games: отвертеться от сторонних магазинов приложений и платёжных систем в Android не вышло 7 мин.
Nvidia выпустила драйвер GeForce 580.88 с поддержкой Mafia: The Old Country и множеством исправлений в других играх 2 ч.
Mafia: The Old Country создавалась с учётом апскейлеров — «эпические» системные требования и особенности игры на ПК 3 ч.
В Epic Games Store стартовала раздача комедийного приключения ручной работы Pilgrims от создателей Machinarium и Samorost 3 ч.
THQ Nordic показала 12 минут геймплея Titan Quest 2 и раскрыла, что войдёт в игру на старте раннего доступа 4 ч.
Недоработки в системе защиты данных Spotify раскрыли музыкальный вкус знаменитостей и политиков 5 ч.
«СберТех» представил систему Platform V CopyWala для резервного копирования СУБД на базе PostgreSQL 5 ч.
Google защитит автозаполнение паролей в Chrome на Android биометрией 5 ч.
Исследователь обнаружил крайне опасную уязвимость в Safari — Apple оценила находку всего в $1000 6 ч.
Electronic Arts «созрела» для анонса Plants vs. Zombies: Replanted — трейлер, дата выхода и отличия от классической игры 6 ч.
Пчёлам в Новой Зеландии провели спутниковый интернет от Starlink 2 ч.
Выпущенные в Индии iPhone увернулись от повышенных пошлин Трампа, пока что 4 ч.
DJI представила 360-градусную экшн-камеру Osmo 360, которая умеет снимать 100-минутные ролики в 8K 4 ч.
G42 готова завершить сделку с Northern Data для получения доступа к ЦОД в Европе 5 ч.
Китайская Fourier показала «самого милого» гуманоидного робота для дома и школы 5 ч.
Galaxy S25 FE выйдет раньше, чем ожидалось — Samsung поделилась планами по выпуску новинок 6 ч.
Складные смартфоны набирают популярность: Galaxy Z Fold7 в полтора раза обогнал Fold6 по предзаказам в США 6 ч.
Microsoft впервые заработала на Game Pass $5 млрд за год — это сгладило рухнувшие на 22 % продажи консолей Xbox 7 ч.
«Компания не будет тратить на это деньги»: SpaceX ответит в суде за пренебрежение безопасностью сотрудников 8 ч.
Выручка Vertiv выросла на 35 % на фоне «беспрецедентного роста ЦОД», но новые тарифы мешают бизнесу 9 ч.