目前单晶金刚石比较成熟的扩大尺寸的工艺主要还是马赛克拼接,但未来最有希望的个人认为还是金刚石异质外延生长。但异质外延生长有一个很大的问题,就是钻石生长中温度要求很高,大约在1000度左右。导致生长上下温差很大,加之材料热膨胀率不同,会产生一定热应力导致弯曲。并且在结晶生长过程中的生长应力也是和热应力同方向,导致生长中薄膜曲率会加速扩大导致断裂。这就是目前无法做成大尺寸基板的原因,并且曲率的问题是一切一切的根本(包括CMP表面平坦化处理也会遇到曲率的问题,简单说就是打磨也会因曲率没法很好打磨)。但好在现在有很多SiC和GaN的现成方案可以套用,还有很多以前做这些功率半导体的企业也愿意更多的加大力度关注这一行业的发展(比如与我们有合作的STR公司,以前就是做氮化镓生长模拟的,现在就在探讨钻石生长模拟软件的可行性)。作为功率半导体天顶星的存在,感觉还是路漫漫,但我预估着20-30年我们终会迎来钻石时代。
ps 下面这位长得像肯德基老爷爷的教授就是目前最大单晶金刚石基板的记录保持着,用YSZ为衬底做成了直径92mm尺寸的单晶半导体基板。(当时他找我们大老板想和他问好,结果我们大老板不在,就请求我拍张合照发给他。我当时还不知道是他,拍完后回去查居然意外和我学术偶像合影了,也是特别的缘分[给心心]) 希望主力格局点
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