Алмазна пластина розміром з піцу: вчені здійснили прорив у створенні основи для суперчіпів майбутнього

Компанія Diamond Foundry з Сан-Франциско повідомила про виробництво першої у світі монокристалічної алмазної пластини діаметром 200 мм (8 дюймів). В природі на Землі таких алмазів не існує, а виробництво довгий час буксувало на пластинах діаметром не більше кількох дюймів. Тим часом алмаз необхідний для електроніки з найвищими робочими параметрами.

Джерело зображень: Diamond Foundry

Алмаз має високу теплопровідність, яка в кілька разів перевищує таку у міді, широку заборонену зону, що дозволяє працювати при екстремальних для напівпровідників температурах і в умовах сильних електромагнітних полів, а також високу стійкість до пробою. Усе це робить алмаз незамінним для переходу на наступний етап розвитку електроніки, принаймні силової.

Компанія підкреслює, що отриманий зразок є єдиним безперервним монокристалом, а не з'єднанням кількох алмазних сегментів і не полікристалічним матеріалом. Його діаметр становить 200 мм — приблизно стільки ж, скільки у стандартних кремнієвих пластин, що використовуються на багатьох підприємствах напівпровідникової галузі.

За словами Diamond Foundry, досягнення вимагало вдосконалення методів генерації плазми, хімії росту кристалів, конструкції реакторів, управління температурними режимами, метрології та виробничого контролю. Роботи з масштабування технології тривали близько 25 років. Компанія особливо відзначає особистий внесок таких фахівців, як Штефан Гселл (Stefan Gsell) та Мартин Фішер (Martin Fischer), які займалися цією проблемою ще до приходу в Diamond Foundry у 2022 році.

«Це одна з тих віх, які колись здавалися майже недосяжними, — сказав Мартин Рошайзен (Martin Roscheisen), генеральний директор Diamond Foundry. — Сотні інженерів, вчених і техніків Diamond Foundry внесли свій вклад у те, щоб ми досягли цього. Це результат безлічі експериментів, невдач, винаходів, переробок машин і відкриттів, зроблених за більш ніж десять років». Вельми показово, що анонс зроблено під час виступу глави Diamond Foundry на конференції CarbonSemi 2026 у Нінбо — в Китаї, яка проходить ці дні.

Окрім використання в якості елементів силової електроніки або високотемпературних чіпів, здатних витримувати навіть роботу на поверхні Венери, де свинець тече як вода, алмаз розглядається і вже використовується в якості матеріалу для підкладок і радіаторів потужних напівпровідникових приладів, прискорювачів штучного інтелекту та високопродуктивних обчислювальних систем. Зокрема, алмаз здатний допомагати відводити тепло від локальних гарячих зон мікросхем, де висока щільність теплового потоку створює серйозні обмеження для охолодження.

У своєму виступі глава Diamond Foundry не навів конкретних даних про рівень браку та продуктивність ліній з вирощування монокристалічних алмазних пластин діаметром 200 мм. Чекаємо більш детальних даних з цього приводу.

Хочеш дізнатися більше — читай відгуки