Yarı iletken endüstri zincirinde elmasla ilgili uygulamalar
Hepimizin bildiği gibi, yarı iletkenler birçok elektronik cihaz ve sistemin temel stratejik teknolojisidir. Yarı iletken tasarım ve üretimindeki yenilikler, yeni yıkıcı teknolojileri yönlendiriyor: 5G, Nesnelerin İnterneti, yapay zeka, elektrikli araçlar, gelişmiş savunma ve güvenlik yetenekleri.
Yarı iletken endüstri zincirinde, işleme halkası hayati bir konuma sahiptir ve son derece önemli bir halkadır.
Yarı iletken işleme
Yarı iletken işleme, kristal çubuktan tek çipe kadar olan süreçtir. İşlem sınıflandırmasından, yarı iletken malzemelerin ön uç işleme teknolojisi esas olarak kristal çubuk kesme, kristal çubuk yuvarlama, kristal çubuk dilimleme, yonga taşlama, yonga pah kırma ve kenar taşlama ve yonga inceltme ve parlatmayı içerir; sonraki paketleme işlemi, devre üretimi, parlatma, arka inceltme ve kesmeyi içerir ve bunların hepsi elmas takımlarının yaygın kullanımından ayrılamaz.
Şu anda, silisyum karbür ve galyum nitrür ile temsil edilen üçüncü nesil yarı iletken malzemeler, yüksek bozulma elektrik alanı, yüksek termal iletkenlik, yüksek elektron doygunluk oranı ve güçlü radyasyon direnci avantajlarına sahiptir ve yüksek voltaj ve yüksek frekans senaryoları için daha uygundur. Aynı zamanda, silisyum karbür ve galyum nitrür sert ve işlenmesi zorken, elmas malzemeler ve ilgili ürünler süper sert özellikleri nedeniyle üçüncü nesil yarı iletken işleme sürecinin vazgeçilmez bir parçası haline gelmiştir.
5G ve Nesnelerin İnterneti gibi teknolojilerin popülerleşmesiyle, tüketici elektroniği endüstrisinde hassas işleme talebi artmaktadır. Elmas takımlar ve elmas tozu ürünleri, metaller, seramikler ve kırılgan malzemeler için yüksek kaliteli hassas yüzey işleme çözümleri sunarak sektörde teknolojik ilerlemeyi ve endüstriyel yükseltmeyi teşvik etmektedir.
Yarı iletken alanındaki diğer uygulamalar
Elmas Çip Elmas, doğadaki en sert malzeme olmakla kalmayıp aynı zamanda inanılmaz termal iletkenliğe ve yüksek elektron hareketliliğine sahiptir. Yüksek frekanslı cihaz uygulamalarında, elmas yongaları ekipmanın yüksek sıcaklık ortamlarında bile stabil bir şekilde çalışmasını sağlamak için “kendi kendine ısınma etkisini” etkili bir şekilde aşabilir.
Elmas Isı Emici Elmas, mükemmel termal iletkenliği (2000W/m·k’ye kadar, bakır ve gümüşün 5 katı) ve mükemmel yalıtım özellikleri nedeniyle yüksek güçlü cihazların ısı dağılımı için ideal bir seçim haline gelmiştir. Yüksek güçlü yarı iletken lazerlerde, elmas ısı emicilerin uygulanması ısı dağılımı verimliliğini önemli ölçüde iyileştirebilir ve termal direnci azaltabilir, böylece lazerin çıkış gücünü artırabilir ve hizmet ömrünü uzatabilir.
Elektronik Paketleme Elmas parçacıklarını Ag, Cu ve Al gibi yüksek termal iletkenliğe sahip metal matrislerle birleştirerek hazırlanan elmas/metal matris kompozit malzeme, başlangıçta elektronik paketleme alanında büyük potansiyelini göstermiştir. Özellikle hesaplama gücü talebinin arttığı şu anda, elmas paketleme alt tabakaları yüksek performanslı yongaların ısı dağılımı sorunu için yenilikçi çözümler sunarak yapay zeka ve veri merkezleri gibi endüstrilerin hızla gelişmesine yardımcı olmaktadır.
Optik Pencere Elmas optik pencere, aşırı koşullar altında kullanılan bir optik cihazdır ve genellikle füze arayıcıları gibi üst düzey askeri ekipmanlarda kullanılır. En küçük termal genleşme katsayısına ve en yüksek termal iletkenliğe sahip elmas, bu tür pencereleri yapmak için en iyi malzemelerden biridir. Elmas optik pencere, sıcaklığı etkili bir şekilde azaltabilir, kızılötesi dedektörlerin kararlı çalışmasını sağlayabilir ve füzelerin kılavuz doğruluğunu ve güvenilirliğini artırabilir.
Kuantum Teknolojisi Kuantum teknolojisi alanında, doğal bir kuantum bit adayı olarak elmasın NV renk merkezi, katı hal kuantum hesaplama ve kuantum bilgi işlemeyi gerçekleştirme olanağı sağlar.
BDD elektrot Bor katkılı elmas (BDD) elektrot, son derece geniş elektrokimyasal penceresi, son derece yüksek oksijen evrim potansiyeli, son derece düşük adsorpsiyon özellikleri ve mükemmel korozyon direnci ile elektrokimyasal ileri oksidasyon süreçlerinde benzersiz avantajlara sahiptir.
Elmasın bir çip malzemesi olarak doğrudan uygulanması henüz çok uzakta olsa da, yarı iletken endüstri zincirinin birçok halkasında büyük potansiyel ve değer göstermiştir. Yarı iletken işlemeden elmas ısı emicilere ve paketlemeye, kuantum teknolojisinden BDD elektrot uygulamalarına kadar elmas, yarı iletken endüstrisinin çeşitli temel alanlarına giderek daha fazla nüfuz ederek teknolojik yeniliği ve endüstriyel yükseltmeyi teşvik ediyor.