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产品技术|曜世新材料对高要求金刚石表面处理的标准
产品技术|曜世新材料对高要求金刚石表面处理的标准
产品技术|曜世新材料对高要求金刚石表面处理的标准 2023-11-17

金刚石作为一种极具工业应用价值的材料,广泛应用于超精密加工、半导体、光学和电子器件等工业领域。由于金刚石的超高硬度和高化学惰性,通常行业者难以实现其高效和超低损伤加工。但目前曜世新材料利用高效率、高精度以及低表面损伤机械抛光的技术方法,单晶金刚石(SCD)和多晶金刚石(PCD)的抛光在金刚石抛光领域得到了越来越广泛的应用。

机械抛光  :

机械抛光是目前得到大量应用的金刚石抛光方法,利用金刚石不同方向上的硬度差异,能够实现对金刚石不同程度的抛光。抛光时,以金刚石砂轮或者金刚石研磨粉作为磨削介质,在高速旋转的抛光盘上施加一定压力实现材料去除,获得较为光滑的平面。若想进一步提高金刚石的表面质量,可采用化学机械抛光法进行更为精细的研抛,即将金刚石磨料浸在特定的研抛液中,在抛光盘机械剪切力的作用下去除被反应的金刚石层,极大降低了金刚石表面的粗糙程度Ra<0.2 nm,实现超光滑低损伤加工。


金刚石基GaN:

金刚石具有极高的热导率(2200W/m·k),使用金刚石作为衬底,将能显著提升半导体器件的散热能力,减少热点,大大提高半导体器件的运行速度及稳定性,使用寿命也会更长。

金刚石基底GaN是时下最热门的宽禁带半导体研究方向之一。使用绝佳散热性能及绝缘性的金刚石作为GaN功率器件的热沉衬底,可以有效解决此GaN功率器件的散热问题,为GaN功率器件往大功率化,小型化发展发挥重要作用。

GaN功率器件金刚石衬底的制备方法有:

01低温键合技术

02基于GaN外延层背面生长金刚石膜

其中低温键合技术作为GaN功率器件金刚石衬底的主要制备方法,是目前最具商业应用潜力的方法之一。此技术对金刚石衬底的表面加工质量有很高的要求,通常要求金刚石的表面粗糙度达到Ra<1nm,甚至更低,对于大面积金刚石片(2英寸以上)的翘曲度也有很高的要求,通常要求翘曲度30μm以内,越低越好。

曜世新材料可以为广大GaN功率器件金刚石衬底的研究者和生产企业提供高表面质量的单晶金刚石片和多晶金刚石片。

单晶金刚石片,可以提供Ra<0.5nm的表面加工质量,最大尺寸可达15mm*15mm。

单晶金刚石片的表面粗糙度数据


多晶金刚石片(直径2~3英寸)则可以达到Ra<1nm,翘曲度小于30μm,最大尺寸可达3英寸。

多晶金刚石片的表面粗糙度


多晶金刚石片的表面翘曲度

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