中国粉体网讯 近日,上海征世科技股份有限公司(以下简称“征世科技”)宣布在金刚石材料领域取得两项重大突破:成功研发出2英寸单晶金刚石晶圆和高性能金刚石散热片。这两项成果不仅标志着征世科技在高端材料领域的技术实力再上新台阶,更为半导体、光电子、新能源等行业的未来发展提供了强有力的支持。
突破一:2英寸单晶金刚石晶圆,填补国内空白
单晶金刚石因其超宽禁带、高热导率和高载流子迁移率等优异性能,被誉为“终极半导体材料”。然而,大尺寸单晶金刚石的制备一直是行业技术瓶颈。征世科技通过微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)技术,成功实现了2英寸单晶金刚石晶圆的批量化生产,填补了国内空白,并达到国际领先水平。
2英寸单晶金刚石晶圆实物 图源:人工晶体学报
产品参数:尺寸:2英寸;厚度:0.3~3.0 mm;热导率:1800~2200 W/(m·K);偏离角:(100)面偏角3°左右;氮浓度:0.2×10-6以下。
该产品具有晶体质量高、缺陷密度低、表面粗糙度小等优点,各项性能指标均达到国际先进水平。2英寸单晶金刚石晶圆在5G/6G通信、高功率电子器件、量子计算等领域具有广阔的应用前景,未来有望成为新一代半导体材料的核心基础。
2英寸单晶金刚石晶圆的紫外-可见光谱图(a)和傅里叶红外光谱图(b)
突破二:高性能金刚石散热片,解决行业痛点
除了单晶金刚石晶圆,征世科技还成功研发了高性能金刚石散热片。金刚石因其卓越的热导率(是铜的5倍)和优异的绝缘性能,成为高功率电子器件散热的理想材料。征世科技的散热片采用先进的CVD技术,能够有效解决半导体器件在高功率密度下的自热效应问题,显著提升器件性能和可靠性。
单晶金刚石产品实物
产品参数:尺寸:30 mm×55 mm;厚度:0.3~3.0 mm;热导率:1800~2200 W/(m·K);偏离角:(100)面偏角3°左右;氮浓度:0.2×10-6以下。
在新能源汽车、工业控制等领域,金刚石散热片的应用前景尤为广阔。例如,在电动汽车中,基于金刚石的散热技术可以实现更高效的功率转换,延长电池寿命并缩短充电时间。此外,征世科技的散热片还适用于高功率激光器、数据中心服务器等场景,为行业提供了创新的热管理解决方案。
技术优势:专利支撑与智能化升级
征世科技在金刚石材料领域的突破离不开其强大的技术积累和创新能力。公司获得了多项相关专利,包括“附带籽晶温度自检功能的MPCVD金刚石生长设备”和“一种附带原料气浓度分层控制功能的单晶金刚石生长设备”等。这些专利技术通过智能化升级,实现了金刚石生长过程的精准控制和高效生产,进一步提升了产品的质量和市场竞争力。
例如,附带籽晶温度自检功能的设备能够实时监测并调整生长温度,确保金刚石晶体的结构完整性和均匀性。而原料气浓度分层控制技术则通过多模态监测和智能算法,优化了气体浓度的分布,显著提高了生长效率和成品率。
市场前景:金刚石材料的广泛应用
随着5G/6G通信、新能源汽车、量子计算等新兴产业的快速发展,金刚石材料的需求持续增长。根据市场调研机构Virtuemarket数据指出,全球金刚石半导体基材市场规模预计到2030年将达到3.42亿美元,年复合增长率为12.3%。征世科技的2英寸单晶金刚石晶圆和高性能散热片,不仅满足了国内市场的需求,更为全球高端材料供应链提供了重要支撑。
未来,征世科技计划进一步加大研发投入,推动更大尺寸、更高性能金刚石晶圆的研发,并拓展金刚石材料在更多领域的应用场景,助力我国高端材料产业的快速发展。
参考来源:
征世科技官网,人工晶体学报,国家知识产权局,金融界,半导体行业观察
(中国粉体网编辑整理/轻言)
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