Алмаз – полупроводник будущего ?
Adam Khan, основатель и председатель Akhan Semiconductor, верит, что алмаз станет одним из материалов, которые помогут вывести производство полупроводников на новый этап после эпохи Закона Мура.
В 2014 году Аргоннская национальная лаборатория Министерства энергетики США объявила о заключении лицензионного соглашения на интеллектуальную собственность с Akhan в рамках государственно-частного партнерства, направленного на коммерциализацию полупроводниковых технологий на основе алмазов. Сегодня, обладая мощным портфелем патентов и экспериментальной установкой для химического осаждения алмазов из паровой фазы на кремниевые пластины, компания стремится первой протестировать технологию, которая обещает сделать применение Закона Мура менее срочным.
По словам Adam Khan, полупроводниковые материалы будущего должны решить такие проблемы, как уровни мощности и литография. По мере увеличения плотности транзисторов на чипе возникла необходимость в добавлении многослойных материалов в качестве слоя управления температурой, чтобы уменьшить нагрев сверху, а также нарастающие проблемы, такие как паразитные потери. Ограничения кремния с точки зрения эффективности и компромиссов в производительности привлекли внимание к эффективности корпусирования из-за проблем с температурой.
В целом, Adam Khan рассматривает алмаз как полупроводниковый материал, который когда-нибудь может заменить кремний.
“Алмаз не только является материалом с самой высокой теплопроводностью, он рассеивает тепло лучше, чем любой другой известный нам 3D-материал, и, таким образом, его интеграция решает многие проблемы нагрева и проблемы теплового удара полупроводниковой электроники”, - говорит Adam Khan. “Алмаз также является лучшим с точки зрения материалов с широкой полосой пропускания”.
Широкополосные полупроводники (WBG) работают при более высоких напряжениях, частотах и температурах, чем обычные материалы, такие как кремний и арсенид галлия. WBG используются в радиочастотных приложениях, включая военные радары и готовы к экспансии в более широкий спектр приложений, главным образом в электронные устройства следующего поколения.
По словам Adam Khan, широкое использование алмаза в качестве полупроводникового материала не должно требовать каких-либо серьезных изменений в текущем процессе изготовления микросхем.
“Единственным дополнительным инструментом, который необходимо будет включить в техпроцесс, будет инструмент для химического осаждения алмазов из паровой фазы (CVD)”.
Недалеко от Аргоннской лаборатории в северном Иллинойсе компания Akhan управляет своим так называемым “алмазным рудником”, где она осуществляет процессы CVD алмазов.
Клиенты могут заключать контракты на производство от небольших до средних объемов, а при большом объеме компания готова к лицензированию и продаже оборудования производителям микросхем.
“Клиент мог бы лицензировать наш техпроцесс, а затем привезти оборудование и интегрировать его в свою собственную фабрику”, - говорит Adam Khan.
Охлаждающая способность алмаза в пять раз выше, чем у меди, и более чем в 20 раз выше, чем у кремния.
Технологии Akhan сегодня успешно используют Honeywell и Lockheed Martin, производители смартфонов, предприятия оборонной и космической отрасли, а также множество других компаний.
Источник: eetimes.com
