近日,被称为“终极功率半导体”、使用金刚石的电力控制用半导体的开发取得进展。日本佐贺大学教授嘉数教授与精密零部件制造商日本Orbray合作开发出了用金刚石制成的功率半导体,并以1平方厘米875兆瓦的电力运行。
在金刚石半导体中,输出功率值为全球最高,在所有半导体中也仅次于氮化镓产品的约2090兆瓦。与作为新一代功率半导体的碳化硅(SiC)产品和氮化镓(GaN)产品相比,金刚石半导体耐高电压等性能出色,电力损耗被认为可减少到硅制产品的五万分之一。金刚石功率半导体的耐热性和抗辐射性也很强,到2050年前后,有望成为人造卫星等所必需的构件。
半导体材料是制作半导体器件和集成电路的电子材料。耐高压、大射频、低成本、耐高温,多重特性助推金刚石成下一代半导体材料。金刚石禁带宽度5.5eV超现有氮化镓、碳化硅等,载流子迁移率也是硅材料的3倍,同时金刚石在室温下有极低的本征载流子浓度,且具备优异的耐高温属性。
浙商证券王华君指出,随着5G通讯时代全面展开,金刚石单晶材料在半导体、高频功率器件中的应用日益凸显,目前全球各国都在加紧金刚石在半导体领域的研制工作,其中日本已成功研发超高纯2英寸金刚石晶圆量产方法,其存储能力相当于10亿张蓝光光盘。
封面图片来源:拍信网
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