為下一代半導(dǎo)體鋪路，日本科學(xué)家用激光解決金剛石晶圓切片難題

IT之家 8 月 3 日消息，金剛石（鉆石的原石）是半導(dǎo)體行業(yè)有前景的材料之一，但由于將其切割成薄晶圓具有挑戰(zhàn)性，因此一直沒有大規(guī)模應(yīng)用。

當(dāng)?shù)貢r(shí)間周二，日本千葉大學(xué)官網(wǎng)發(fā)布消息，介紹了一項(xiàng)被稱為金剛石半導(dǎo)體新型激光切片技術(shù)的突破，使用激光脈沖將金剛石切割成薄片，號稱“為下一代半導(dǎo)體材料鋪平了道路”。

千葉大學(xué)的一個(gè)研究小組開發(fā)了一種新的基于激光的技術(shù)，號稱“可以毫不費(fèi)力地沿著最佳晶面切割金剛石”，可用于電動(dòng)汽車的高效功率轉(zhuǎn)換和高速通信技術(shù)。

▲ 圖源日本千葉大學(xué)官網(wǎng)

據(jù)介紹，包括金剛石在內(nèi)的大多數(shù)晶體的性質(zhì)都沿著不同的晶面變化，這些晶面是包含構(gòu)成晶體的原子的假想表面。雖然人們可以輕松地沿著表面切割金剛石。然而，切割時(shí)會沿著解理面產(chǎn)生裂紋，增加切口損失，因此無法用于切片。 a

千葉大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)采用了新的方法，雖然激光不會將金剛石切割成晶圓網(wǎng)格，但“集中的激光照射會將金剛石轉(zhuǎn)化為密度低于金剛石的無定形碳。”由此產(chǎn)生的金剛石結(jié)構(gòu)中密度較低的網(wǎng)格線為裂紋的傳播提供了預(yù)定義的斷裂面。

研究人員表示，一旦金剛石經(jīng)過上述處理，就很容易分離出規(guī)則形狀的金剛石晶片，為后續(xù)的制造工作做好準(zhǔn)備。

千葉大學(xué)工程研究生院 Hirofumi Hidai 教授表示：“金剛石切片能夠以低成本生產(chǎn)出高質(zhì)量的晶圓，對于制造金剛石半導(dǎo)體器件來說是必不可少的?！?/p>

目前，該成果已發(fā)表在《Diamond & Related Materials》上，感興趣的IT之家小伙伴可以前往查看。