Компания Diamond Foundry из Сан-Франциско сообщила о производстве первой в мире монокристаллической алмазной пластины диаметром 200 мм (8 дюймов). В природе на Земле таких алмазов не существует, а производство долгое время буксовало на пластинах диаметром не более пары дюймов. Между тем алмаз необходим для электроники с высочайшими рабочими параметрами.

Источник изображений: Diamond Foundry

Источник изображений: Diamond Foundry

Алмаз обладает высокой теплопроводностью, кратно превышающей таковую у меди, широкой запрещённой зоной, позволяющей работать при запредельных для полупроводников температурах и в условиях сильнейших электромагнитных полей, а также высокой устойчивостью к пробою. Всё вместе взятое делает алмаз незаменимым для перехода на следующую ступень развития электроники, по крайней мере силовой.

Компания подчёркивает, что полученный образец представляет собой единый непрерывный монокристалл, а не соединение нескольких алмазных сегментов и не поликристаллический материал. Его диаметр составляет 200 мм — примерно столько же, сколько у стандартных кремниевых пластин, применяемых на многих предприятиях полупроводниковой отрасли.

По словам Diamond Foundry, достижение потребовало совершенствования методов генерации плазмы, химии роста кристаллов, конструкции реакторов, управления температурными режимами, метрологии и производственного контроля. Работы по масштабированию технологии продолжались около 25 лет. Компания особо отмечает личный вклад таких специалистов, как Штефан Гселл (Stefan Gsell) и Мартин Фишер (Martin Fischer), которые занимались этой проблемой ещё до прихода в Diamond Foundry в 2022 году.

«Это одна из тех вех, которые когда-то казались почти недостижимыми, — сказал Мартин Рошайзен (Martin Roscheisen), генеральный директор Diamond Foundry. — Сотни инженеров, ученых и техников Diamond Foundry внесли свой вклад в то, чтобы мы добились этого. Это результат бесчисленных экспериментов, неудач, изобретений, переделок машин и открытий, сделанных за более чем десять лет». Весьма показательно, что анонс сделан во время выступления главы Diamond Foundry на конференции CarbonSemi 2026 в Нинбо — в Китае, которая проходит в эти дни.

Помимо использования в качестве элементов силовой электроники или высокотемпературных чипов, способных выдержать даже работу на поверхности Венеры, где свинец течёт как вода, алмаз рассматривается и уже используется в качестве материала для подложек и радиаторов мощных полупроводниковых приборов, ускорителей искусственного интеллекта и высокопроизводительных вычислительных систем. В частности, алмаз способен помогать отводить тепло от локальных горячих зон микросхем, где высокая плотность теплового потока создаёт серьёзные ограничения для охлаждения.

В своём докладе глава Diamond Foundry не привёл конкретных данных об уровне брака и производительности линий по выращиванию монокристаллических алмазных пластин диаметром 200 мм. Ждём более подробных данных на этот счёт.