Американская компания Diamond Foundry, производящая алмазы, выращенные в лабораторных условиях, заявляет, что она произвела самый большой в мире монокристаллический алмаз диаметром 200 мм.
Это в два раза больше ее предыдущего рекордного достижения.
Термин «монокристалл» означает, что алмаз, выращенный для изготовления электронных компонентов, а не для продажи в качестве драгоценного камня, представляет собой цельный кусок алмаза, в котором атомы углерода поддерживают одинаковую упорядоченную структуру, а не состоят из множества более мелких кристаллов, соединенных вместе.
Изготовить кристалл такого размера исключительно сложно. Колебания температуры, условий плазмы или химического состава могут привести к появлению дефектов, примесей или изменению ориентации кристалла. Поддержание постоянной атомной структуры на кристалле диаметром 20 см делает этот процесс особенно сложным.
Кристалл диаметром 200 мм можно нарезать на тонкие круглые диски, известные как пластины, сохраняя свой диаметр. Они служат основным материалом для изготовления электронных компонентов. Пластины большего размера обеспечивают большую производственную площадь, что потенциально позволяет изготавливать больше компонентов из каждого диска.
Компания Diamond Foundry была основана в Сан-Франциско в 2012 году и изначально строила свой бизнес на производстве высококачественных бриллиантов, выращенных в лаборатории. Компания также управляет ювелирным брендом VRAI, ориентированным непосредственно на потребителя, специализирующимся на помолвочных кольцах и изысканных ювелирных изделиях.
Но компания все чаще обращается к промышленному применению, стремясь использовать свои технологии выращивания алмазов не только на ювелирных рынках.
Переход компании на крупномасштабное производство монокристаллов ускорился после приобретения в 2022 году немецкой компании Augsburg Diamond Technology, известной как Audiatec, которая разработала технологию выращивания кристаллов диаметром до 100 мм.
Новый кристалл диаметром 200 мм удваивает этот диаметр. В Diamond Foundry заявили, что это достижение стало результатом 25-летних исследований и разработок, связанных с выращиванием кристаллов, физикой плазмы, разработкой реакторов и управлением технологическими процессами.
Привлекательность алмазов как полупроводников заключается в их исключительной способности проводить тепло. Мощные компьютерные процессоры, особенно те, которые используются в системах искусственного интеллекта, выделяют огромное количество тепла. Алмаз может помочь отводить это тепло, повышая производительность и надежность электронного оборудования. Он также разрабатывается для использования в полупроводниковых подложках и мощной электронике.
Diamond Foundry также развивает крупное производственное предприятие в Трухильо, Испания, предназначенное для производства синтетических алмазов для полупроводниковых и других промышленных применений. Проект подчеркивает стремление компании выйти за рамки ювелирного рынка.
На изображениях, опубликованных компанией, показан 200-миллиметровый кристалл в его первозданном виде, нешлифованный. Компания не предоставила подробной информации о полировке, ровности поверхности, уровне внутренних дефектов, производительности, затратах на производство или квалификации заказчика.
Кристалл необходимо будет нарезать, отполировать и обработать в соответствии со строгими требованиями, прежде чем его можно будет использовать в промышленном производстве полупроводников. Алмаз чрезвычайно твердый, что делает эти операции сложными и дорогостоящими.
На фотографии, любезно предоставленной Diamond Foundry, показан монокристаллический алмаз диаметром 200 мм.
Источник информационного материала и иллюстраций: https://www.idexonline.com/FullArticle?Id=51500