頂點光電子商城1月29日消息：近日，被稱為“終極功率半導體”、使用金剛石的電力控制用半導體的開發取得進展。日本佐賀大學教授嘉數教授與精密零部件制造商日本Orbray合作開發出了用金剛石制成的功率半導體，并以1平方厘米875兆瓦的電力運行。
金剛石的優異物理化學性質使其廣泛應用于許多領域。金剛石為間接帶隙半導體材料，禁帶寬度約為5.2eV，熱導率高達 22W/(cm?K)，室溫電子和空穴遷移率高達 4500cm2/(V.s) 和 3380cm2/(V.s)，遠遠高于第三代半導體材料 GaN 和 SiC，因此金剛石在高溫工作的大功率的電力電子器件，高頻大功率微波器件方面具有廣泛的應用前景，另外由于金剛石具有很大的激子束縛能(80meV)，使其在室溫下可實現高強度的自由激子發射( 發光波長約為 235nm)，在制備大功率深紫外發光二極管方面具有較大的潛力，其在極紫外深紫外和高能粒子探測器的研制中也發揮重要作用。
金剛石半導體耐高電壓等性能出色，電力損耗被認為可減少到硅制產品的五萬分之一。金剛石功率半導體的耐熱性和抗輻射性也很強，到2050年前后，有望成為人造衛星等所必需的構件。
金剛石半導體不僅運算速度快，而且較耐溫，硅晶片只能承受低于 300℃的溫度，砷化鎵晶片則耐溫不及 400℃，但金剛石可加熱至近 700℃而不損壞。尤有進者，金剛石散熱又是所有材料最高者，比硅晶體快30 倍。高功率的金剛石半導體運算時，其熱量的排除不需其他散熱裝置，因此是理想的積體電路材料。
隨著5G通訊時代全面展開，金剛石單晶材料在半導體、高頻功率器件中的應用日益凸顯，目前全球各國都在加緊金剛石在半導體領域的研制工作，其中日本已成功研發超高純2英寸金剛石晶圓量產方法，其存儲能力相當于10億張藍光光盤。
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