經(jīng)過(guò)MPCVD(微波等離子體化學(xué)氣相沉積)、激光切割、雕琢等工序,一顆顆金剛石被制作成散熱片等產(chǎn)品,成為半導(dǎo)體基體材料“新貴”。4月22日,位于荊州經(jīng)開(kāi)區(qū)的湖北瑞華科技有限公司生產(chǎn)車間里,數(shù)臺(tái)自動(dòng)化切割機(jī)并排作業(yè),忙碌有序。
“你看,金剛石經(jīng)過(guò)MPCVD,就像蒸饅頭一樣逐漸變大?!比鹑A科技車間主任甘俊偉說(shuō),經(jīng)過(guò)“膨脹”的金剛石,在切割機(jī)的精細(xì)操作下,襯底與生長(zhǎng)層被巧妙地分離。生長(zhǎng)層既可以被雕琢成熠熠生輝的鉆石,也可以被切成薄片,用作高效的散熱片。分離出來(lái)的襯底可以再次用于MPCVD的生長(zhǎng),循環(huán)利用。
瑞華科技于2022年11月落戶荊州,是一家聚焦高端功能金剛石材料生產(chǎn)的高科技企業(yè),力求在大尺寸、高質(zhì)量金剛石生長(zhǎng)裝備及金剛石生長(zhǎng)技術(shù)上取得重大突破,破解我國(guó)在這一領(lǐng)域的技術(shù)難題。
今年2月,瑞華科技一期項(xiàng)目進(jìn)入試生產(chǎn)階段,首批50臺(tái)機(jī)器主要生產(chǎn)散熱片、鉆石等產(chǎn)品。
“鉆石就是我們?cè)谑忻嫔峡吹降穆沣@,散熱片主要運(yùn)用于集成電路里面,在汽車等行業(yè)中發(fā)揮著不可或缺的作用。”甘俊偉介紹,所有的電器元件在運(yùn)行中都會(huì)產(chǎn)生熱量,隨著電路集成度的不斷提升,散熱需求也日益增長(zhǎng)。與傳統(tǒng)散熱材料相比,金剛石散熱能力更強(qiáng),是銅的5倍,硅的10倍,未來(lái)應(yīng)用場(chǎng)景十分廣闊。
據(jù)介紹,我國(guó)是人造金剛石生產(chǎn)大國(guó),但產(chǎn)品主要集中在磨料磨具領(lǐng)域,高端應(yīng)用尚處于起步階段,在金剛石功能材料領(lǐng)域長(zhǎng)期被國(guó)外壟斷。
瑞華科技辦公室主任毛莉介紹,公司研發(fā)中心位于武漢,數(shù)年前率先在國(guó)內(nèi)布局第四代半導(dǎo)體材料裝備和生長(zhǎng)工藝研發(fā),推進(jìn)我國(guó)高端金剛石的深度產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用,成功研制分子束外延(MBE)和金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積(MOCVD)兩種半導(dǎo)體材料生長(zhǎng)裝備與相關(guān)工藝。
“天然金剛石材料成本較高,我們正致力于加大研發(fā)力度,優(yōu)化生產(chǎn)工藝,用MPCVD法生產(chǎn)出來(lái)的金剛石替代天然金剛石?!泵蛘f(shuō),公司正積極與一些研究所、知名新能源汽車品牌合作,加快金剛石散熱片新材料的應(yīng)用進(jìn)程。