柔性顯示屏（圖源：Google）

印第安納波利斯ー阿克漢半導體公司(Akhan Semiconductor)創始人兼董事長亞當 · 汗(Adam Khan)預計，鉆石是半導體后摩爾定律時代新階段的重要材料。早在2014年，美國能源部的阿貢國家實驗室技術委員會宣布與 Akhan 達成一項知識產權許可協議，雙方將協作開發和推廣鉆石基半導體的商業化進程。，并且還在美國Argonne國家實驗室的幫助下取得了兩大突破：其一是在與CMOS相容的溫度下低溫沉積金剛石；另一種是與此而來的一門新的共摻雜技術在功率和邏輯半導體應用的電子學學科。就此公司憑借著強大的專利組合和一套完整的鉆石化學氣象沉積的試驗設備，開出了一種全新的技術，并且可能在某種程度上延續了摩爾定律。

AkhanCEO兼創始人Adam·khan（圖源：Akhan 公司）

根據 Khan 的說法，下一代先進的半導體材料將需要解決功率和光刻等問題，隨著芯片上晶體管密度的增加，芯片需要添加更多層的材料作為熱管理層，用來減少整個芯片上層區的發熱和寄生電阻電容帶來的功率損耗。而且目前由于芯片發熱問題，硅基芯片在效率、性能和功耗的局限性越來越像封裝所靠攏（新型的Chiplet和3D封裝拓展閱讀3D IC設計很難嗎，究竟離我們有多遠?(圖文)-電子工程專輯）。

“而今天，我們發現了新的契機，除了封裝這條路，新型鉆石材料也是一條解決途徑，并且可能有一天會取代硅。鉆石是熱傳導率最高的材料，它比我們所知道的任何其他3D材料都能更好地散熱，因此用鉆石可以解決許多封裝內的散熱問題，鉆石的冷卻能力是銅的5倍，是硅的二十多倍”

隨著電子技術的發展，用于射頻和軍用雷達的寬帶隙(WBG)半導體得到了不小的發展，寬帶隙(WBG)半導體的工作電壓、頻率和溫度高于硅和砷化鎵等傳統材料，所以在下一代半導體中，WBG半導體越來越受到青睞。

 

寬禁帶半導體的行業應用（圖源：電子工程專輯）

根據Khan的說法，“金剛石作為半導體材料可以不用對現有芯片制程進行大改就能推廣使用，而唯一需要改變的是加入或者替換成金剛石的化學氣相沉積（CVD）工具”，khan還透露“整個芯片制造所用到的所有設備和測量機臺都在其公司內部開始運轉。”

AKhan Semi公司可將客戶的小批量或者中批量的芯片生產外包給Akhan公司，而在大批量時，公司又可以買給客戶生產所有的全套設備和許可。“現在就有一家客戶認證了公司的工藝制程，準備把整套流程導入到自己的工廠中。”

現在Akhan Semi的技術主要應用于光學、顯示器玻璃和芯片制造，已經和Lockheed Martin和Honeywell等公司開展驗證，根據khan不愿透露的頭部智能手機OEM商也是一大客戶，其他在航空航天、國防和半導體設備的公司也有不少商業往來。

 

Miraj新型鉆石用于半導體材料（圖源：Akhan）

現在Akhan在全球范圍內擁有四十多項專利，涵蓋了光學、顯示和半導體制造多個領域，當然還有其他公司也在這個領域，消費用的高檔珠寶鉆石也是有能力制造工業用金剛石材料的。 

責編：我的果果超可愛

編譯自：Akhan Semi Pitches Diamond as Chip Material --EE times

參考：

1. 3D IC設計很難嗎，究竟離我們有多遠?(圖文)-電子工程專輯

2. The global leader in diamond semiconductor.

3. AKHAN Semiconductor Awarded Additional Major Patents in Taiwan & South Korea