日本开发出新的金刚石半导体激光切割技术

8/03/2023，光纤在线讯，金刚石（钻石的原石）是半导体行业有前景的材料之一，但由于将其切割成薄晶圆具有挑战性，因此一直没有大规模应用。

     现在，由千叶大学工程研究生院 Hirofumi Hidai 教授领导的日本研究小组找到了解决这个问题的方法。基于激光的切片技术用于沿着最佳晶面干净地切片钻石，生产光滑的晶圆。他们的研究由千叶大学科学与工程研究生院的硕士生 Kosuke Sakamoto 和前博士生德永大二郎共同撰写，或者现任东京工业大学助理教授。

     据介绍，包括金刚石在内的大多数晶体的性质都沿着不同的晶面变化，这些晶面是包含构成晶体的原子的假想表面。虽然人们可以轻松地沿着表面切割金刚石。然而，切割时会沿着解理面产生裂纹，增加切口损失，因此无法用于切片。

     千叶大学的研究团队采用了新的方法，虽然激光不会将金刚石切割成晶圆网格，但“集中的激光照射会将金刚石转化为密度低于金刚石的无定形碳。”由此产生的金刚石结构中密度较低的网格线为裂纹的传播提供了预定义的断裂面。

     研究人员表示，一旦金刚石经过上述处理，就很容易分离出规则形状的金刚石晶片，为后续的制造工作做好准备。

     千叶大学工程研究生院 Hirofumi Hidai 教授表示：“金刚石切片能够以低成本生产出高质量的晶圆，对于制造金刚石半导体器件来说是必不可少的。”

     目前，该项研究成果已于5月18日发表在《Diamond & Related Materials》上，感兴趣的小伙伴可以前往查看。