中国粉体网讯 6月16日，Element Six（E6）与日本Orbray株式会社联合公布了合作最新进展，双方成功搭建了3英寸晶圆级单晶金刚石（WSC™）的可重复性工艺，相较于传统单晶金刚石材料，产品在尺寸、均匀性和制造性方面实现了显著的进步。
单晶金刚石，被誉为“终极半导体材料”，拥有极高的热导率、超宽的禁带宽度、优异的载流子迁移率等特性，是制造下一代高性能电子器件的理想材料。然而，由于单晶金刚石生长条件苛刻、技术难度大，大尺寸、高质量单晶金刚石晶圆的制备一直是国际性难题。
Orbray持续推进大尺寸异质外延路线，在经济高效的蓝宝石衬底上生长单晶金刚石。2021年采用自主开发的“阶梯流动生长法（Step-flow Growth）”攻克2英寸金刚石晶圆量产难题，产出的晶体缺陷少、应力低，依托该晶圆制造的功率器件，实现了2608V高压、345MW/cm2超高输出功率。
Element Six是首家建立和开发化学气相沉积(CVD)平台的企业，该平台能够实现大面积、均匀的多晶金刚石生长。随后该企业又率先开发并生产电子级单晶金刚石，将系列产品推向市场，又在俄勒冈州Gresham开设了世界级的CVD工厂，实现了高质量单晶金刚石产品的可持续、规模化生产。
两家企业早在2024年6月达成深度战略合作。结合Orbray的CVD单晶金刚石的创新方法，以及E6经过验证的大面积沉积系统和制造高纯度单晶金刚石的专业能力，为关键应用提供可靠的高质量、晶圆级单晶金刚石供应。
2025年11月，双方联合开发出50 mm直径高质量、低缺陷密度的单晶金刚石晶圆，导热系数超2200 W/(m·K)，表面粗糙度Ra<0.5 nm，平整度低于10 μm，适合与氮化镓（GaN）等下一代半导体直接键合，这一突破为合成金刚石在高功率芯片和先进封装中的散热应用开辟了新路径，更推动其向下一代射频（RF）和电力电子器件用宽带隙半导体材料迈出了关键一步。
如今，面向外延工艺的2英寸晶圆已临近收尾，用于热键合应用的2英寸晶圆即将在E6工厂批量投产；更大规格4英寸金刚石衬底正在开发中。
Element Six首席执行官Siobhán Duffy表示：“我们与Orbray的合作，建立于双方在创新、品质与专业技术领域的共同优势之上。双方携手取得的一系列技术进展充分证明，这些核心技术优势已转化为实实在在的落地成果。我们正稳步推进晶圆级单晶金刚石的前沿产业化开发，力求产出满足工业客户所需品质与批量规模的产品。”
参考来源：Element Six、Orbray
（中国粉体网编辑整理/石语）
注：图片非商业用途，存在侵权请告知删除！
