В США вырастили первый в мире алмаз диаметром 200 мм для микроэлектроники
Компания Diamond Foundry объявила о выращивании первого в мире монокристаллического алмаза диаметром 200 мм. Это вдвое превышает размер предыдущего образца компании и стало результатом 25 лет работы над созданием крупных непрерывных кристаллов. Материал получен в США методом химического осаждения из газовой фазы, когда углеродсодержащий газ разлагается в управляемой плазме и оседает на подложке, сохраняя строгий атомный порядок. Такой подход приближает один из самых теплопроводных природных материалов к стандартам полупроводникового производства.
Полученный диск представляет собой единую структуру без границ зёрен, которые обычно снижают эффективность передачи тепла и электрического заряда. Чистый монокристаллический алмаз проводит тепло примерно в 2000 Вт на метр-кельвин при комнатной температуре, что несколько раз превосходит показатели меди. Такая характеристика критически важна для современных систем искусственного интеллекта и вычислительных комплексов, где высокая плотность мощности приводит к локальному перегреву, ограничивающему производительность и ускоряющему деградацию компонентов. Алмаз способен выступать в роли теплоотводящей подложки, отводя жар от горячих точек прямо из корпуса чипа.
Источник изображения: Diamond Foundry
На данный момент образец представлен в сыром, нешлифованном виде сразу после процесса роста. Производительность, себестоимость и пригодность материала для серийного изготовления чипов остаются неизвестными. Для перехода к полноценным пластинам необходимо обеспечить равномерную толщину, минимальную шероховатость поверхности и стабильные электрические свойства по всей площади диска. Интеграция алмаза с существующими кремниевыми технологиями также требует решения сложной задачи контролируемого легирования, то есть изменения электропроводности материала путём точечного введения примесей.
Достижение 200-миллиметрового масштаба компания считает предсказуемым шагом к созданию 300 мм дисков, хотя точные сроки и технические детали следующего этапа не раскрываются.
Параллельно с развитием внутреннего производства Diamond Foundry планирует строительство завода в Испании стоимостью $2,77 млрд при поддержке программы «Европейского закона о чипах» (European Chips Act). Проект направлен на превращение монокристаллического алмаза из узкоспециализированного продукта в массовый материал для микроэлектроники, способный заменить кремний в нишах высоковольтной и высокочастотной техники.
