在追求极致性能与效率的时代,一场由CVD金刚石芯片引领的科技革命正悄然兴起,它如同一颗璀璨的星辰,照亮了半导体产业的未来之路。今天,让我们一同探索这颗科技明珠的独特魅力与无限可能!
与现有半导体材料比,金刚石三大优势显著:强化热管理、优化成本效率、减少CO2排放。传统功率转换器中,冷却系统必不可少且增加负担。金刚石独特之处在于电阻率随温升反降,故在150℃(功率设备常用工作温度)下性能优于室温。相较需大力冷却的硅或碳化硅器件,金刚石设备仅需维持稳定运行即可。
金刚石以卓越散热性能成为高效散热材料,大幅降低散热损耗,稳定高温工作。构建转换器时,金刚石器件较硅基减重减容一半,较碳化硅减重减容三分之一。设计中需平衡能效、成本、尺寸与重量,金刚石在提升电动汽车能效上尤为突出。成本上,金刚石芯片设计成本较碳化硅低约30%,因材料需求少且热管理好。效率上,金刚石减损至碳化硅三分之一,体积可减四倍,节能显著。体积重量优化上,金刚石提高开关频率,无源元件体积减四倍,散热器设计更精简,推动系统轻量化与紧凑化新突破。
金刚石以其卓越的绝缘性著称,击穿电场强度高达10 MV/cm,远超硅、SiC及GaN,即便薄片形态也保持高绝缘,耐高压。在5G领域,金刚石基板凭借优异导热性,助力高功率元件散热,保障运行稳定,满足5G设备对高效散热的迫切需求。随着5G数据激增,金刚石衬底成为解决高频高功率密度挑战的关键。
市场预测显示,全球金刚石半导体基材市场正快速增长,预计2030年达3.42亿美元,CAGR为12.3%。亚太地区,特别是中日韩,因电子半导体需求强劲,将主导市场,贡献超40%的全球收入。
*文章仅作行业交流分享,如涉及侵权,请联系删除。