突破散热瓶颈:MPCVD技术助推金刚石热沉迈向主流半导体应用

突破散热瓶颈:MPCVD技术助推金刚石热沉迈向主流半导体应用

来源:东方网 2025-11-18 09:56
  • weixin
  • weibo
  • qqzone
分享到微信

随着6G通信、人工智能和AI芯片算力负载的不断攀升,传统铜基散热、热管与风冷系统在面对数百甚至上千W/cm² 的热点时逐渐逼近自身极限,难以满足高功率芯片的散热需求。

在众多热沉材料中,金刚石热沉材料天然热导率高达2000-2500W/(m·K),达到了铜的4倍、铝的8倍以上。同时,其热膨胀系数仅为1.0-1.5×10-6/K,与半导体芯片核心材料硅和碳化硅(2.7×10-6/K)高度匹配。这种热学性能的高度相似,可确保金刚石热沉在经历上万次温度循环后仍能保持界面稳定,有效避免了因热膨胀失配导致的界面脱层问题。

这些优异的物理和化学特性让金刚石不仅能散热,还能在激光器件、光学窗口及特殊传感器等领域展现出独特价值,进而给半导体产业链提供更多元化的材料选择。

目前,金刚石生长工艺主要有两条技术路线。一是高温高压(HTHP)法,二是微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)。

前者“压 ”出的金刚石晶粒纯净、缺陷少,热导性能极佳,但设备腔体只有拳头大,成品只能是毫米级颗粒,难以做成大面积热沉片。后者因等离子体密度高、能量集中,成为目前“长 ”出顶尖热沉片的首选。

而金刚石材料的稳定生长,则离不开一台好的 MPCVD 设备。作为中国 MPCVD 设备与芯片终极散热的金刚石材料解决方案供应商,优普莱从创立之初便带着“科研基因 ”的底色,不仅是国内首家实现批量出货915MHz MPCVD 设备的企业,还经权威认证——整体技术国内领先,部分指标国际先进。

目前,优普莱已能做到6-8英寸金刚石晶圆稳定生长,厚度从几十微米到几毫米随意切换,不仅为未来高功率芯片封装散热预留了足够空间,还可广泛应用于光学传感、量子计算、粒子探测、AI 芯片和生物医疗等领域。

本次亮相第二十七届高交会,不仅是向业界展示优普莱技术实力与创新成果的重要契机,还将携手产业链上下游的朋友们一同推动金刚石材料在更多半导体场景的创新应用,让金刚石这一自然界导热性能最好、硬度和光学性能突出的材料,早日转化为半导体产业可规模应用的先进材料解决方案。

免责声明:该文章系我网转载,旨在为读者提供更多新闻资讯。所涉内容不构成投资、消费建议,仅供读者参考。
【责任编辑:武昊璇】
中国日报网版权说明:凡注明来源为“中国日报网:XXX(署名)”,除与中国日报网签署内容授权协议的网站外,其他任何网站或单位未经允许禁止转载、使用,违者必究。如需使用,请与010-84883777联系;凡本网注明“来源:XXX(非中国日报网)”的作品,均转载自其它媒体,目的在于传播更多信息,其他媒体如需转载,请与稿件来源方联系,如产生任何问题与本网无关。
版权保护:本网登载的内容(包括文字、图片、多媒体资讯等)版权属中国日报网(中报国际文化传媒(北京)有限公司)独家所有使用。 未经中国日报网事先协议授权,禁止转载使用。给中国日报网提意见:rx@chinadaily.com.cn
C财经客户端 扫码下载
Chinadaily-cn 中文网微信
×