日本开发出全球输出功率值最高的金刚石半导体

2023年01月25日 11:10
来源:IT之家

据财联社报道,近日,被称为“终极功率半导体”、使用金刚石的电力控制用半导体的开发取得进展。日本佐贺大学教授嘉数教授与精密零部件制造商日本 Orbray 合作开发出了用金刚石制成的功率半导体,并以 1 平方厘米 875 兆瓦的电力运行。

该功率半导体在已有的金刚石半导体中,输出功率值为全球最高,在所有半导体中也仅次于氮化镓产品的约 2090 兆瓦。与作为新一代功率半导体的碳化硅(SiC)产品和氮化镓(GaN)产品相比,金刚石半导体耐高电压等性能出色,电力损耗被认为可减少到硅制产品的五万分之一。

金刚石功率半导体的耐热性和抗辐射性也很强,到 2050 年前后,有望成为人造卫星等所必需的构件。

金刚石材料具备载流子迁移率高、载流子饱和漂移速率大、击穿场强大等特性,是制造大功率、高温、高频器件的理想材料,由于它的带隙宽、热导率高、击穿电场强、极高的电荷迁移率(CVD 金刚石的电子迁移率 > 75000px2/V.s),使得金刚石半导体器件能够在高频、高功率、高电压以及强辐射等十分恶劣的环境中运行,被称为“终极半导体材料”。

全球天然金刚石年产量约为 1.5 亿克拉,而人造金刚石产量则超过 200 亿克拉,其中 95% 产量来自于中国大陆。