金刚石功率器件要来了！

外媒15日消息，日本精密零部件制造商Orbray与车载半导体研究公司Mirise Technologies（日本电装与丰田合成于2020年联合成立的合资公司）已经达成战略合作关系，将联合开发垂直结构金刚石功率器件。

据悉，合作项目为期3年，Orbray和Mirise将利用各自在金刚石衬底及功率器件领域的技术、资源和专业知识，共同开发垂直金刚石功率器件技术，瞄准广阔的电动汽车应用市场。

在双方的合作中，Orbray将主要负责开发p型导电金刚石衬底，Mirise则负责开发高压操作器件结构，目的是证明垂直金刚石功率器件的可行性。

顾名思义，金刚石半导体是一种基于金刚石材料制造的功率电子器件。它利用金刚石的独特性质，如高热导率、高电子迁移率和高击穿场强等特点，来实现高效率和高功率的电能转换和控制。

相比传统的硅功率半导体及SiC、GaN等第三代半导体，金刚石功率半导体具有更好的热特性和电特性。因具有出色的热传导能力（散热性能），金刚石可有效地散热，提高器件的工作稳定性和可靠性。

此外，金刚石材料还具备高电子迁移率，能够使功率器件具有更低的导通电阻和更高的开关速度，从而提供更高的功率密度和更快的开关速度，故而，金刚石有时被称为“终极半导体材料”。

显然，金刚石功率半导体器件在高功率应用领域具有广阔的应用潜力，在电动汽车、太阳能逆变器、工业电源和雷达系统等应用中，金刚石功率半导体能够提高能源转换效率，减少能源损耗，并改善系统的性能和可靠性。例如，在电动汽车中，采用金刚石的下一代汽车功率半导体器件有助于提升电动汽车的燃料效率，降低功耗和电池成本。

不过，金刚石半导体目前也同样面临技术难题，如晶圆的直径尺寸过小，无法满足使用需求。为解决金刚石材料产业化的难题，日本企业多年来积极展开相关的研究工作，Orbray便是其中之一。Orbray研发了一种以蓝宝石为衬底，异质外延生长金刚石晶圆的生产方法，而且已经成功制造出2英寸晶圆，其目标是未来生产出4英寸、6英寸的金刚石晶圆。

接下来，Orbray与Mirise合作，有望推动金刚石功率器件的产业化和商用化进程。此外，借助Mirise在车载半导体领域的经验和资源，Orbray也有望加速为电动汽车应用市场提供更优的解决方案。（化合物半导体市场Jenny编译、整理）

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