外媒15日消息，日本精密零部件制造商Orbray與車載半導(dǎo)體研究公司Mirise Technologies（日本電裝與豐田合成于2020年聯(lián)合成立的合資公司）已經(jīng)達成戰(zhàn)略合作關(guān)系，將聯(lián)合開發(fā)垂直結(jié)構(gòu)金剛石功率器件。
據(jù)悉，合作項目為期3年，Orbray和Mirise將利用各自在金剛石襯底及功率器件領(lǐng)域的技術(shù)、資源和專業(yè)知識，共同開發(fā)垂直金剛石功率器件技術(shù)，瞄準廣闊的電動汽車應(yīng)用市場。
在雙方的合作中，Orbray將主要負責開發(fā)p型導(dǎo)電金剛石襯底，Mirise則負責開發(fā)高壓操作器件結(jié)構(gòu)，目的是證明垂直金剛石功率器件的可行性。
顧名思義，金剛石半導(dǎo)體是一種基于金剛石材料制造的功率電子器件。它利用金剛石的獨特性質(zhì)，如高熱導(dǎo)率、高電子遷移率和高擊穿場強等特點，來實現(xiàn)高效率和高功率的電能轉(zhuǎn)換和控制。
相比傳統(tǒng)的硅功率半導(dǎo)體及SiC、GaN等第三代半導(dǎo)體，金剛石功率半導(dǎo)體具有更好的熱特性和電特性。因具有出色的熱傳導(dǎo)能力（散熱性能），金剛石可有效地散熱，提高器件的工作穩(wěn)定性和可靠性。
此外，金剛石材料還具備高電子遷移率，能夠使功率器件具有更低的導(dǎo)通電阻和更高的開關(guān)速度，從而提供更高的功率密度和更快的開關(guān)速度，故而，金剛石有時被稱為“終極半導(dǎo)體材料”。
顯然，金剛石功率半導(dǎo)體器件在高功率應(yīng)用領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用潛力，在電動汽車、太陽能逆變器、工業(yè)電源和雷達系統(tǒng)等應(yīng)用中，金剛石功率半導(dǎo)體能夠提高能源轉(zhuǎn)換效率，減少能源損耗，并改善系統(tǒng)的性能和可靠性。例如，在電動汽車中，采用金剛石的下一代汽車功率半導(dǎo)體器件有助于提升電動汽車的燃料效率，降低功耗和電池成本。
不過，金剛石半導(dǎo)體目前也同樣面臨技術(shù)難題，如晶圓的直徑尺寸過小，無法滿足使用需求。為解決金剛石材料產(chǎn)業(yè)化的難題，日本企業(yè)多年來積極展開相關(guān)的研究工作，Orbray便是其中之一。Orbray研發(fā)了一種以藍寶石為襯底，異質(zhì)外延生長金剛石晶圓的生產(chǎn)方法，而且已經(jīng)成功制造出2英寸晶圓，其目標是未來生產(chǎn)出4英寸、6英寸的金剛石晶圓。
接下來，Orbray與Mirise合作，有望推動金剛石功率器件的產(chǎn)業(yè)化和商用化進程。此外，借助Mirise在車載半導(dǎo)體領(lǐng)域的經(jīng)驗和資源，Orbray也有望加速為電動汽車應(yīng)用市場提供更優(yōu)的解決方案。（化合物半導(dǎo)體市場Jenny編譯、整理）
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