日本研發(fā)金剛石半導(dǎo)體的激光切片技術(shù)

eenews稱，日本的研究人員正在用激光脈沖將金剛石切成薄片，以作為下一代半導(dǎo)體材料。

金剛石在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中是前景非常光明的材料，但將其切割成薄片具有挑戰(zhàn)性。在最近的研究中，千葉大學(xué)的一個研究小組開發(fā)出了一種新的激光技術(shù)，可以沿著最佳晶體平面切割鉆石。這樣的發(fā)現(xiàn)將使電動汽車有效的電力轉(zhuǎn)換和高速通信技術(shù)的材料更具成本效益。

雖然在半導(dǎo)體業(yè)界具有極具魅力的特性，但由于沒有將其用晶片有效切割的技術(shù)，因此在應(yīng)用上存在局限性。因此，晶片必須一張一張地合成，因此在大多數(shù)工業(yè)中制造成本過高。目前，千葉大學(xué)工程研究生院教授Hirofumi Hidai領(lǐng)的日本研究組找到了解決方法。基于激光的晶片技術(shù)將鉆石沿最佳晶體面切削干凈，用于制造光滑的晶圓。

他們的研究由千葉大學(xué)工程研究生院碩士學(xué)生Kosuke Sakamoto和前博士課程學(xué)生、東京工業(yè)大學(xué)助教toijiro tokunaga共同撰寫。

為了防止不良的裂隙傳播到晶格，研究人員開發(fā)了將短激光脈沖集中在材料內(nèi)狹窄的圓錐形體積的加工技術(shù)。

如果集中激光，就會變成密度比鉆石低的非碳。Hidai教授說。

將激光脈沖用正方形的格紋照射到透明的樣品上后，研究人員在材料內(nèi)部制作了由容易出現(xiàn)裂痕的小區(qū)域組成的網(wǎng)格。如果網(wǎng)格中修正區(qū)域之間的空間和各區(qū)域使用的激光脈沖數(shù)是最佳的，那么所有修正區(qū)域首先通過沿{100}平面?zhèn)鞑サ男×芽p相互連接。因此，將鋒利的鎢針推進(jìn)到試料旁邊，可以很容易地將具有{100}表面的光滑的晶片從剩下的塊中分離出來。

“能夠以低費(fèi)用生產(chǎn)高品質(zhì)晶片的鉆石芯片是制造鉆石半導(dǎo)體零件所必需的。因此，通過此次研究，我們可以在提高電動汽車、火車等電力變換效率等多個領(lǐng)域更接近鉆石半導(dǎo)體的社會應(yīng)用。他說。