賓夕法尼亞州立大學(xué)與摩根先進(jìn)材料有限公司合作改進(jìn)半導(dǎo)體材料

來源：Penn State

摩根先進(jìn)材料有限公司最近訪問了賓夕法尼亞州立大學(xué)并簽署了一份合作備忘錄。左起：摩根先進(jìn)材料有限公司全球測(cè)試實(shí)驗(yàn)室經(jīng)理Fernando “Nando” Vallejos-Burgos；賓夕法尼亞州立大學(xué)高級(jí)副校長(zhǎng)兼辦公室主任Michael Wade Smith；摩根先進(jìn)材料有限公司高性能碳中心負(fù)責(zé)人Joe Abrahamson；摩根先進(jìn)材料高性能碳部門戰(zhàn)略總監(jiān)Andy Goshe；賓夕法尼亞州立大學(xué)材料研究所行業(yè)合作主任David Fecko；摩根先進(jìn)材料高性能碳部門全球技術(shù)總監(jiān)兼首席技術(shù)官Thomas Connolly；摩根先進(jìn)材料高性能碳部門總裁Wendy Pryce Lewis；賓夕法尼亞州立大學(xué)校長(zhǎng)Neeli Bendapudi；賓夕法尼亞州立大學(xué)研究高級(jí)副校長(zhǎng)Andrew Read；賓夕法尼亞州立大學(xué)企業(yè)參與總監(jiān)Ashley Chan；地球和礦物科學(xué)研究代理副院長(zhǎng)兼碳化硅晶體中心主任Josh Robinson；賓夕法尼亞州立大學(xué)埃伯利科學(xué)學(xué)院研究與創(chuàng)新副院長(zhǎng)Aleksandra Slavkovic；賓夕法尼亞州立大學(xué) Harold 和 Inge Marcus 工程學(xué)院院長(zhǎng)兼化學(xué)工程教授Tonya Peeples；賓夕法尼亞州立大學(xué)地球與礦物科學(xué)學(xué)院院長(zhǎng)、地球科學(xué)教授Lee Kump, John Leone；以及賓夕法尼亞州立大學(xué)發(fā)展和校友關(guān)系臨時(shí)副校長(zhǎng)David Lieb。

圖源：Christie Clancy /賓夕法尼亞州立大學(xué)

賓夕法尼亞州立大學(xué)和摩根先進(jìn)材料公司簽署了一份合作備忘錄 (MOU)，以促進(jìn)碳化硅（即 SiC）的研究和開發(fā)，這種半導(dǎo)體材料在高電壓下運(yùn)行比其競(jìng)爭(zhēng)技術(shù)更高效。該協(xié)議包括一項(xiàng)為期五年、耗資數(shù)百萬美元的新計(jì)劃，以及摩根承諾成為最近成立的賓夕法尼亞州立大學(xué)碳化硅創(chuàng)新聯(lián)盟的創(chuàng)始成員，并向賓夕法尼亞大學(xué)提供碳化硅開發(fā)所需的石墨材料和解決方案，供內(nèi)部和外部合作伙伴使用。

該計(jì)劃是一個(gè)由行業(yè)領(lǐng)袖、學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)和政府支持組成的聯(lián)盟，由賓夕法尼亞州立大學(xué)地球與礦物科學(xué)學(xué)院材料科學(xué)與工程教授兼代理副院長(zhǎng)Joshua Robinson領(lǐng)導(dǎo)。

Robinson 表示：“我們非常高興摩根成為該計(jì)劃的創(chuàng)始成員，因?yàn)檫@樣的合作伙伴關(guān)系將最大限度地發(fā)揮我們?cè)谙乱淮蓟杈w研究和勞動(dòng)力發(fā)展方面的影響”。

該合作備忘錄概述了合作伙伴如何致力于推進(jìn)碳研究并評(píng)估摩根的碳材料產(chǎn)品如何影響碳化硅晶圓制造。碳化硅晶圓是一種半導(dǎo)體材料，在全球向綠色能源基礎(chǔ)設(shè)施轉(zhuǎn)型和半導(dǎo)體需求激增的過程中變得越來越重要，兩黨對(duì)《美國(guó)芯片法案》的支持就證明了這一點(diǎn)。傳統(tǒng)上，半導(dǎo)體器件是用硅制造的。 碳化硅由緊密排列的硅和碳原子制成，可在各種高壓應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)卓越的性能，例如電動(dòng)汽車中的高速充電站和電源轉(zhuǎn)換器。

碳化硅晶體在高于 3,600 華氏度的極端溫度下在物理氣相傳輸 (PVT) 爐中生長(zhǎng)，該爐利用大量碳來維持生長(zhǎng)過程中的溫度。與家庭中的隔熱材料類似，摩根制造的碳材料充當(dāng)隔熱層，可以減少熱量損失以及在長(zhǎng)達(dá)數(shù)周的過程中保持熔爐運(yùn)行所需的電量。

摩根先進(jìn)材料是一家全球性公司，自 20 世紀(jì) 90 年代以來一直致力于創(chuàng)新和制造碳化硅和石墨基材料，這些材料對(duì)于生長(zhǎng)碳化硅晶體至關(guān)重要。摩根于 2016 年在創(chuàng)新園建立了世界一流的高性能碳科學(xué)中心，促進(jìn)了與賓夕法尼亞州立大學(xué)研究人員的多項(xiàng)合作。 該合作伙伴關(guān)系結(jié)合了資源和經(jīng)驗(yàn)，創(chuàng)造了一個(gè)學(xué)生、研究人員和行業(yè)專家可以聚集在一起探索、學(xué)習(xí)和創(chuàng)新的環(huán)境。

摩根先進(jìn)材料公司首席技術(shù)官Thomas Connolly 表示：“與賓夕法尼亞州立大學(xué)的新協(xié)議無縫地契合了我們將摩根打造成碳化硅市場(chǎng)關(guān)鍵參與者的目標(biāo)——我們不僅提高了自己的石墨能力，而且還為市場(chǎng)上高價(jià)值產(chǎn)品的開發(fā)做出了貢獻(xiàn)?！?/p>

在賓夕法尼亞州立大學(xué)研究高級(jí)副總裁辦公室和美國(guó)空軍科學(xué)研究辦公室的支持下，位于大學(xué)公園的賓夕法尼亞州立大學(xué)學(xué)術(shù)活動(dòng)大樓內(nèi)的一個(gè)新的碳化硅生長(zhǎng)設(shè)施預(yù)計(jì)將于 2025 年初全面投入運(yùn)營(yíng) 。這將設(shè)有一個(gè)中試規(guī)模的設(shè)施，該設(shè)施將模擬整個(gè)碳化硅塊狀晶體生長(zhǎng)供應(yīng)鏈。

賓夕法尼亞州立大學(xué)材料研究機(jī)構(gòu)主任Clive Randall表示：“有機(jī)會(huì)繼續(xù)與摩根先進(jìn)材料公司合作，將進(jìn)一步鞏固該大學(xué)作為碳化硅研究領(lǐng)導(dǎo)者的聲譽(yù)，并使我們能夠在未來創(chuàng)造更大、更有影響力的創(chuàng)新?！?/p>

企業(yè)參與中心在擴(kuò)大摩根對(duì)賓夕法尼亞州立大學(xué)的承諾方面發(fā)揮了關(guān)鍵作用。 該中心的領(lǐng)導(dǎo)層指出，他們預(yù)計(jì)該聯(lián)盟將吸引更多的行業(yè)合作伙伴。

賓夕法尼亞州立大學(xué)負(fù)責(zé)研究的高級(jí)副校長(zhǎng)Andrew Read表示：“與公共和私營(yíng)實(shí)體的合作伙伴關(guān)系使賓夕法尼亞州立大學(xué)成為數(shù)十年來第一所擁有從晶錠到晶圓加工的碳化硅設(shè)備的大學(xué)。我們非常感謝摩根對(duì)賓夕法尼亞州立大學(xué)的持續(xù)承諾，并期待我們共同做出的成果。”

此次合作的附屬學(xué)院和單位包括埃伯利理學(xué)院、地球與礦物科學(xué)學(xué)院、工程學(xué)院、材料研究所和應(yīng)用研究實(shí)驗(yàn)室。使用 PVT 生長(zhǎng)爐將幫助這些單位及其他單位的研究人員有機(jī)會(huì)更深入地了解影響晶體生長(zhǎng)的參數(shù)，并識(shí)別、調(diào)查和解決市場(chǎng)面臨的挑戰(zhàn)，從而推動(dòng)市場(chǎng)創(chuàng)新和進(jìn)步。

審核編輯 黃宇