Силовая электроника > Новости

Element Six и Orbray инициировали новаторское партнерство, направленное на расширение границ технологии производства синтетических алмазов с целью производства высококачественных монокристаллических синтетических алмазов в пластинчатом масштабе. Это сотрудничество сочетает передовые знания Element Six в области химического осаждения из паровой фазы (CVD) высококачественных монокристаллических алмазов с изобретательной технологией гетероэпитаксиального выращивания Orbray на сапфировых подложках.

Исключительные качества синтетического алмаза, включая его высокую напряженность поля пробоя и более высокую теплопроводность, могут преобразовать такие отрасли, как телекоммуникации, оборона и искусственный интеллект. Эти характеристики делают его хорошо подходящим для приложений следующего поколения, требующих исключительной энергоэффективности и надежности.

Element Six является лидером в этой области с тех пор, как она первой разработала крупномасштабную систему CVD, которая позволяет получать однородные поликристаллические алмазы диаметром до 150 мм. Недавние инвестиции компании в ультрасовременный завод в Грешеме, штат Орегон, демонстрируют ее стремление расширить производство монокристаллических синтетических алмазов экологически устойчивым способом.

Компания Orbray разработала инновационную технологию выращивания монокристаллических алмазов на доступных сапфировых подложках, что привело к заметному прогрессу в получении кристаллов диаметром до 55 мм. Эта новая технология расширит существующие возможности Element Six, что приведет к расширению поставок высококачественных монокристаллических алмазов. Эти алмазы будут использоваться в важнейших приложениях, таких как беспроводная связь 6G, радиочастотная электроника, квантовые устройства и другие сложные технологии.

Element Six и Orbray преследуют общую цель — расширить возможности технологии получения монокристаллических алмазов. Используя свои преимущества, они стремятся гарантировать стабильное производство большого количества монокристаллических алмазных пластин. Это совместное предприятие не только совершенствует их фундаментальные навыки, но и ставит их на видное место в растущих перспективах отрасли, требующей сложных материальных решений.

Технология получения монокристаллических алмазов

Монокристаллические синтетические алмазы обладают непревзойденной теплопроводностью, достигающей до 3000 Вт/мК при комнатной температуре, что намного превосходит обычные материалы, такие как GaN. Это свойство не только позволяет изготавливать мощные радиочастотные усилители, но и повышает эффективность устройств, имеющих решающее значение для современных телекоммуникационных и оборонных систем. Как подчеркивает Element Six, технология CVD обеспечивает получение монокристаллических алмазов большой площади с однородностью и минимальными точечными дефектами, что крайне важно для поддержания высокой производительности устройства на обширных подложках.

Однако расширение масштабов гетероэпитаксиального процесса на сапфировых подложках, впервые разработанного компанией Orbray, сопряжено с заметными трудностями. В настоящее время Orbray способна производить 55-миллиметровые монокристаллические алмазные пластины, и компания стремится расширить эту технологию, чтобы удовлетворить спрос отрасли на 100-миллиметровые пластины, подходящие для электронных устройств. Сотрудничество с Element Six направлено на использование CVD-реакторов, способных обеспечить однородность и электронное качество, необходимые для получения более крупных и высококачественных монокристаллических алмазных подложек.

По словам отраслевых экспертов, “непревзойденные тепловые свойства алмаза открывают новые возможности для применения в системах высокой мощности”, — сказал Брюс Боллигер, руководитель отдела развития бизнеса Element Six в США. Сотрудничество между Orbray и Element Six подчеркивает согласованные усилия отрасли по преодолению технологических барьеров и внедрению технологии монокристаллических алмазов в более широкое промышленное применение, формируя будущее передовых электронных и квантовых устройств.

Квантовые устройства и радиочастотная электроника

В области передовых технологий партнерство между Element Six и Orbray знаменует собой ключевой шаг на пути к революционизированию квантовых устройств и радиочастотной электроники с помощью высококачественных монокристаллических алмазных пластин.

“Это партнерство является примером нашей приверженности расширению границ технологий, основанных на использовании алмазов”, — отметил Брюс Боллигер. ”Используя наши проверенные возможности в производстве CVD и синтезе монокристаллических алмазов электронного качества, мы стремимся ускорить разработку алмазных материалов, подходящих для электронных устройств следующего поколения».

Важность этого сотрудничества заключается не только в его технологических амбициях, но и в его практических последствиях для различных отраслей промышленности. Первоначально партнерство было нацелено на производство 50-миллиметровых монокристаллических алмазных пластин для систем терморегулирования, но в ближайшие три года планируется быстрое развитие до 100-миллиметровых пластин, предназначенных для применения в квантовых и полупроводниковых приборах.

Боллигер выразил оптимизм по поводу потенциала партнерства, заявив: “Опыт Orbray в области масштабирования производства монокристаллических алмазов идеально сочетается с производственным мастерством Element Six. Вместе мы готовы совершить прорывы, которые определят следующее столетие технологий на основе алмазов”.

Влияние надежных поставок высококачественных монокристаллических алмазных пластин невозможно переоценить, особенно в области мощных радиочастотных компонентов и передовой силовой электроники. Эти пластины обещают произвести революцию в радиочастотной электронике, создав радиочастотные устройства большей мощности, способные повысить эффективность сотовой сети и пропускную способность. Как заявил ведущий исследователь в области радиочастотной электроники, “Возможность интеграции компонентов на основе алмазов могла бы значительно снизить затраты на инфраструктуру, связанные с расширением космической и спутниковой связи”.

Более того, в современной силовой электронике использование алмазных пластин может привести к существенному повышению эффективности передачи энергии и преобразования. “Превосходная теплопроводность и долговечность Diamond делают его идеальным кандидатом для применения в электромобилях высокой мощности и системах возобновляемой энергетики”, — отметил спикер.

Сотрудничество между Element Six и Orbray представляет собой революционный скачок к реализации всего потенциала технологий на основе алмазов. Преодолевая существующие производственные проблемы и развивая материальные возможности, это партнерство не только ускоряет инновации, но и закладывает основу для будущего, в котором алмазы будут играть центральную роль в формировании технологического ландшафта. Их совместные усилия обещают открыть новую эру применения монокристаллических алмазов, установив новые стандарты качества и масштабируемости, которые отвечают меняющимся требованиям технологий завтрашнего дня.