下一代半導體材料？日本研發(fā)金剛石半導體的激光切片技術
據eeNews報道，日本研究人員正在使用激光脈沖將金剛石切成薄片，為其作為下一代半導體材料的采用鋪平道路。
金剛石對于半導體行業(yè)來說是一種很有前景的材料，但將其切成薄片具有挑戰(zhàn)性。在最近的一項研究中，千葉大學的一個研究小組開發(fā)了一種新型激光技術，可以沿最佳晶體平面切割鉆石。這些發(fā)現將有助于使該材料在電動汽車的高效電力轉換和高速通信技術方面具有成本效益。
盡管它們具有對半導體行業(yè)有吸引力的特性，但由于缺乏有效地將它們切成薄晶圓的技術，其應用受到限制。因此，晶圓必須一張一張地合成，這使得制造成本對于大多數行業(yè)來說都過高?，F在，由千葉大學工程研究生院 Hirofumi Hidai 教授領導的日本研究小組找到了解決這個問題的方法?；诩す獾那衅夹g用于沿著最佳晶面干凈地切片鉆石，生產光滑的晶圓。
他們的研究由千葉大學科學與工程研究生院的碩士生Kosuke Sakamoto和前博士生Daijiro Tokunaga共同撰寫，后者現任東京工業(yè)大學助理教授。
為了防止不良裂紋在晶格上傳播，研究人員開發(fā)了一種加工技術，將短激光脈沖聚焦到材料內狹窄的錐形體積上。
“集中激光照射將鉆石轉化為非晶碳，其密度低于鉆石。”Hidai教授說道。
通過將這些激光脈沖以方形網格圖案照射到透明樣品上，研究人員在材料內部創(chuàng)建了一個由容易出現裂紋的小區(qū)域組成的網格。如果網格中修改區(qū)域之間的空間和每個區(qū)域使用的激光脈沖數量是最佳的，則所有修改區(qū)域通過優(yōu)先沿{100}平面?zhèn)鞑サ男×鸭y相互連接。因此，只需將鋒利的鎢針推到樣品側面，即可輕松將具有{100}表面的光滑晶圓與塊體的其余部分分離。
“金剛石切片能夠以低成本生產高質量的晶圓，對于制造金剛石半導體器件是必不可少的。因此，這項研究使我們更接近實現金剛石半導體在社會中的各種應用，例如提高電動汽車和火車的功率轉換率?！彼f。
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