文章摘要
【关 键 词】 金刚石半导体、半导体材料、高温稳定性、功率半导体、全球竞争
近年来，碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）作为半导体材料受到关注，但金刚石半导体因其卓越的物理特性，如硬度、声速、热导率和杨氏模量等，被认为是未来半导体材料的王者。金刚石在高温高热条件下的稳定性优于硅器件，其大带隙、高迁移率和低功耗特性使其成为理想的功率半导体材料。金刚石的介电击穿强度是硅的33倍，能在更高温度下工作，理论上可处理的电力是硅的50,000倍。
金刚石半导体的潜在应用包括通信卫星、核电领域和量子计算等。尽管金刚石的生产极具挑战，但全球范围内的公司、大学和研究机构正在积极研究，取得了显著进展。日本在金刚石半导体材料研究方面处于领先地位，Orbray公司已开发出2英寸金刚石晶圆的量产技术，并计划在2029年上市4英寸衬底晶圆。佐贺大学成功开发出全球首个金刚石半导体电源电路，早稻田大学报告了金刚石制成的P型垂直MOSFET，而Power Diamond Systems和Ookuma Diamond Device等公司也在金刚石半导体领域取得进展。
美国也在加快金刚石半导体的发展，Diamond Foundry开发出世界首个单晶钻石晶圆，Diamond Quanta在掺杂技术上取得突破，Advent Diamond正在开发金刚石二极管。欧洲的DIAMFAB公司专注于人造金刚石的外延和掺杂，目标是到2026年将金刚石晶圆尺寸拓展至4英寸。中国的企业和研究机构也在金刚石半导体领域取得突破，如西安交大开发的2英寸异质外延单晶金刚石自支撑衬底，北京大学东莞光电研究院开发的大尺寸超光滑柔性金刚石薄膜，以及河南四方达和化合积电等企业在金刚石半导体产业化方面的努力。
随着金刚石半导体材料前景的逐渐显现，全球各国企业正在积极推动其研发，力图在这一领域占据领先地位。金刚石半导体正逐渐从实验室走向工业现实。
原文和模型
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【原文作者】 半导体行业观察
【摘要模型】 moonshot-v1-32k
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