随着全球半导体工业的飞速进步,市场对更高性能半导体材料的需求持续攀升。在这一背景下,金刚石以其卓越的导热性能、超宽的禁带宽度以及高的载流子迁移率,逐渐成为下一代半导体产业中备受瞩目的材料。然而,金刚石极高的硬度给其加工带来了巨大挑战,传统机械切割方法难以满足大规模生产和高性能应用的要求。
近日,大族激光全资子公司大族半导体宣布,在金刚石激光切片技术(QCB for diamond)方面取得了里程碑式的进展。这一创新技术不仅解决了金刚石加工中的诸多难题,而且为金刚石在高性能电子器件、量子计算、高功率激光等高科技领域的广泛应用铺平了道路。
技术创新亮点
非接触性加工:大族半导体的激光切片技术采用非接触式的加工方式,有效避免了机械应力对金刚石晶锭造成的潜在损伤,显著降低了材料破损风险。
高精度与高效率:通过对激光能量和光学调制的精确控制,该技术实现了材料内部的细微改性,确保了裂纹沿预定方向稳定扩展,从而获得了极为平整的切面。这种高度可控的过程极大地提升了加工精度与效率。
成本效益:相比于传统机械切割,激光切片大幅减少了材料损耗,提高了材料利用率,尤其对于昂贵的金刚石材料而言,这一点尤为重要。
技术细节
本次大族半导体的金刚石激光切片技术主要包括两个关键步骤。首先,利用激光束在金刚石晶锭的亚表面特定深度创建一层改质区,通过诱导局部物理和化学变化来为后续裂纹扩展做准备。随后,借助外部施加的机械或热应力,促使裂纹沿既定平面延伸,最终实现晶片的完整分割。整个过程中,超快激光脉冲提供了必要的高能量密度,保证了加工过程的精确性与高效性。
市场前景与意义
此次技术突破标志着大族半导体在全球半导体材料加工领域迈出了坚实的一步。它不仅将推动金刚石材料在高性能电子器件、量子信息科学等领域的广泛应用,还将助力相关产业链上下游企业的技术升级与产业升级,为整个行业带来新的发展机遇。
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