美国AKHAN半导体：金刚石可以超越摩尔定律！

近日，美国AKHAN半导体的创始人兼董事长 Adam Khan 表示，预计金刚石将有助于推动半导体材料进入超越摩尔定律的新时代！

2014 年，美国能源部阿贡国家实验室宣布与 AKHAN 达成一项知识产权许可协议，该协议旨在将金刚石的半导体技术商业化。目前，凭借强大的专利组合和在硅衬底上沉积金刚石的技术，该公司的目标是率先测试一项有望延续摩尔定律的技术。

Khan 表示，下一代先进的半导体材料需要解决大功率和光刻等问题。随着芯片上晶体管密度增加，需要添加多层材料作为热管理层，以减少顶部的热量以及热损耗等日益严重的问题。硅材料在效率和性能等方面的局限性，除了在封装上做出改变，AKHAN 半导体认为金刚石有朝一日可能会取代硅！

另外，“金刚石不仅是自然界导热系数最高的材料，它的散热性能也比我们所知的任何其他 3D 材料都好，因此，将其作为集成电路可以解决半导体电子产品的许多热问题。”

 “在宽带隙材料方面，金刚石也是最好的。与硅和砷化镓等传统材料相比，宽带隙 (WBG) 半导体可在更高的电压、频率和温度下工作。宽带隙半导体常用于射频器件，包括军用雷达等，其在下一代电子设备中具有广泛应用！

更重要的是，Khan 表示，金刚石作为半导体材料的广泛使用不需要对当前的芯片制造工艺进行任何重大改变！“唯一需要插入的是CVD金刚石生产工艺或者CVD设备，而且，该过程所有使用的标准半导体和计量设备，我们都已经在试点试验中。”

AKHAN公司 距离伊利诺伊州北部的阿贡实验室不远，经营着所谓的“钻石矿”，主要运营金刚石 CVD 工艺。“客户可以将中小批量生产承包给 AKHAN，但在产量增多时，该公司准备向芯片制造商发放许可证和设备，授权工艺流程，然后将设备内置到他们自己的晶圆工厂中。”

据Khan 说，金刚石的热传导能力是铜的五倍，硅的 20 多倍，这将使微处理器的运算速度达到新的高度，催生新一代微处理器。金刚石技术还将使摩尔定律得到延续。“在运行过程中，这些设备的温度大部分可以下降至室温，具体取决于在运行的材料类型和底层材料的厚度。但在操作温度下，我们的热预算可以大幅减少！

AKHAN 半导体的技术用于光学、显示玻璃和芯片，供给Lockheed Martin 和 Honeywell 两家公司使用。另外，一家Khan 不愿透露名字的“相当大的智能手机设备制造商”、半导体设备公司以及航空航天和国防领域的终端消费者也是其客户。

通过与阿贡国家实验室合作，AKHAN 半导体取得了“两大突破”。一种是在 低温沉积CMOS金刚石半导体工艺，一种是新的金刚石共掺杂技术，可用于功率和基于逻辑的电子产品。AKHAN半导体公司在全球范围内拥有约 40 多项创新专利，涵盖光学、显示器玻璃和半导体的各种应用。

Khan 说，金刚石领域同样存在其他类型公司，例如，Diamond Foundry，它正在制造实验室培育的宝石材料，据报道市场估值约为 18 亿美元，Diamond Foundry 主要生产用于珠宝的高端奢华钻石。