中國粉體網訊 近日,上海征世科技股份有限公司(以下簡稱“征世科技”)宣布在金剛石材料領域取得兩項重大突破:成功研發出2英寸單晶金剛石晶圓和高性能金剛石散熱片。這兩項成果不僅標志著征世科技在高端材料領域的技術實力再上新臺階,更為半導體、光電子、新能源等行業的未來發展提供了強有力的支持。
突破一:2英寸單晶金剛石晶圓,填補國內空白
單晶金剛石因其超寬禁帶、高熱導率和高載流子遷移率等優異性能,被譽為“終極半導體材料”。然而,大尺寸單晶金剛石的制備一直是行業技術瓶頸。征世科技通過微波等離子體化學氣相沉積(MPCVD)技術,成功實現了2英寸單晶金剛石晶圓的批量化生產,填補了國內空白,并達到國際領先水平。
2英寸單晶金剛石晶圓實物 圖源:人工晶體學報
產品參數:尺寸:2英寸;厚度:0.3~3.0 mm;熱導率:1800~2200 W/(m·K);偏離角:(100)面偏角3°左右;氮濃度:0.2×10-6以下。
該產品具有晶體質量高、缺陷密度低、表面粗糙度小等優點,各項性能指標均達到國際先進水平。2英寸單晶金剛石晶圓在5G/6G通信、高功率電子器件、量子計算等領域具有廣闊的應用前景,未來有望成為新一代半導體材料的核心基礎。
2英寸單晶金剛石晶圓的紫外-可見光譜圖(a)和傅里葉紅外光譜圖(b)
突破二:高性能金剛石散熱片,解決行業痛點
除了單晶金剛石晶圓,征世科技還成功研發了高性能金剛石散熱片。金剛石因其卓越的熱導率(是銅的5倍)和優異的絕緣性能,成為高功率電子器件散熱的理想材料。征世科技的散熱片采用先進的CVD技術,能夠有效解決半導體器件在高功率密度下的自熱效應問題,顯著提升器件性能和可靠性。
單晶金剛石產品實物
產品參數:尺寸:30 mm×55 mm;厚度:0.3~3.0 mm;熱導率:1800~2200 W/(m·K);偏離角:(100)面偏角3°左右;氮濃度:0.2×10-6以下。
在新能源汽車、工業控制等領域,金剛石散熱片的應用前景尤為廣闊。例如,在電動汽車中,基于金剛石的散熱技術可以實現更高效的功率轉換,延長電池壽命并縮短充電時間。此外,征世科技的散熱片還適用于高功率激光器、數據中心服務器等場景,為行業提供了創新的熱管理解決方案。
技術優勢:專利支撐與智能化升級
征世科技在金剛石材料領域的突破離不開其強大的技術積累和創新能力。公司獲得了多項相關專利,包括“附帶籽晶溫度自檢功能的MPCVD金剛石生長設備”和“一種附帶原料氣濃度分層控制功能的單晶金剛石生長設備”等。這些專利技術通過智能化升級,實現了金剛石生長過程的精準控制和高效生產,進一步提升了產品的質量和市場競爭力。
例如,附帶籽晶溫度自檢功能的設備能夠實時監測并調整生長溫度,確保金剛石晶體的結構完整性和均勻性。而原料氣濃度分層控制技術則通過多模態監測和智能算法,優化了氣體濃度的分布,顯著提高了生長效率和成品率。
市場前景:金剛石材料的廣泛應用
隨著5G/6G通信、新能源汽車、量子計算等新興產業的快速發展,金剛石材料的需求持續增長。根據市場調研機構Virtuemarket數據指出,全球金剛石半導體基材市場規模預計到2030年將達到3.42億美元,年復合增長率為12.3%。征世科技的2英寸單晶金剛石晶圓和高性能散熱片,不僅滿足了國內市場的需求,更為全球高端材料供應鏈提供了重要支撐。
未來,征世科技計劃進一步加大研發投入,推動更大尺寸、更高性能金剛石晶圓的研發,并拓展金剛石材料在更多領域的應用場景,助力我國高端材料產業的快速發展。
參考來源:
征世科技官網,人工晶體學報,國家知識產權局,金融界,半導體行業觀察
(中國粉體網編輯整理/輕言)
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