合成金刚石制造商Element Six获得美国国防部超宽禁带半导体项目

总部位于英国牛津的以化学气相沉积 (CVD) 为基础的合成金刚石材料公司 Element Six（E6，戴比尔斯集团旗下子公司）正在负责由美国国防部高级研究计划局 (DARPA) 设立的 UWBGS（超宽禁带半导体）计划下的一项项目，该项目旨在推动下一代半导体技术的发展。

通过 UWBGS 计划，DARPA 的微系统技术办公室已表明其目标是开发高质量的超宽禁带 (UWBG) 材料，例如衬底、器件层和结。这些材料是实现先进电子产品的关键，包括高功率射频开关、雷达和通信放大器、高压电源开关、极端环境的高温电子产品以及深紫外 (UV) LED 和激光器等，支撑着价值数十亿美元的系统市场。

由于金刚石具有化学和辐射惰性、高载流子迁移率、热传导和宽电子带隙等特性，因此具有提高半导体器件性能的潜力，可以减小整体尺寸、重量和功耗（SWaP）。

在 UWBGS 计划的中，E6将利用公司在大面积 CVD 聚晶金刚石和高质量单晶 (SC) 金刚石合成方面的专业知识来实现 4 英寸设备级 SC 金刚石衬底。

Element Six 首席技术专家 Daniel Twitchen 教授表示：“自 20 世纪 50 年代首次实现规模合成以来，工业金刚石已经颠覆了多个市场，我相信 UWBGS 的技术突破将推动开启半导体行业未来 70 年的机遇。”

Element Six 的 SC 金刚石已成为 CERN 大型强子对撞机监测系统的关键推动因素，帮助发现了希格斯玻色子粒子。E6 与高功率半导体公司 ABB 合作，制造出了首款高压块状金刚石肖特基二极管。此外，该公司最近还完成了一座先进 CVD 设施的建设和调试，该设施利用其位于美国俄勒冈州波特兰的核心技术，由可再生能源提供动力。

E6 的尺寸大于 4 英寸的多晶金刚石晶圆已经应用于电信基础设施和国防领域，既可用作最先进硅芯片的 EUV 光刻中的光学窗口，又可用作高功率密度硅和氮化镓 (GaN) 半导体器件的热管理应用。

对于 UWBGS 项目，Element Six 已与全球该领域的其他领导者进行了合作，包括日本的 Orbray（具有大面积金刚石专业知识）、雷神公司（GaN RF 设备领域的领导者）、法国的 Hiqute Diamond（具有位错工程专业知识）以及美国的斯坦福大学和普林斯顿大学（具有材料块体和表面处理表征专业知识）。通过这一全球网络的合作，UWBGS 有望突破金刚石创新的界限，实现新一代超宽禁带半导体。

来源： 雅时化合物半导体

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