Благодаря своим превосходным теплопроводности и изоляционным свойствам алмаз стал ключевым материалом для отвода тепла в чипах и устройствах нового поколения с высокой мощностью. Прямое соединение чипа с алмазом для снижения температуры перехода считается идеальным решением для управления тепловым режимом высокопроизводительных чипов и 3D-корпусов. Обычно синтез алмазных пленок осуществляется на подложке из кремния, после чего путем химического травления удаляется кремниевая подложка, в результате чего получается «самонесущая» алмазная пленка. Ранее исследовательская группа Института технологий и инженерии материалов Китайской академии наук в Нинбо разработала «самонесущую» ультратонкую алмазную пленку диаметром 4 дюйма с минимальным уровнем коробления.
Лазерная обработка внешнего периметра; отделение алмазной пленки
Недавно эта группа вновь добилась прогресса в области технологий высокоэффективного отслоения ультратонких алмазных пленок, разработав технологию «самоотслоения» ультратонких алмазных пленок размером 4 дюйма с крайне низким уровнем искривления. Благодаря точному регулированию начальной стадии зародышеобразования и роста алмазной пленки, а также технологическим инновациям, синтезированная 4-дюймовая алмазная пленка (толщиной <100 мкм) после прорезания пазов может быть идеально и без повреждений отделена от кремниевой подложки исключительно под действием собственной силы тяжести, без применения каких-либо внешних сил, что позволяет получить ровную «самоподдерживающуюся» ультратонкую пленку. Данная технология сокращает время отделения с нескольких часов, необходимых при травлении, до нескольких минут, снижает затраты, повышает скорость, устраняет экологический вред, связанный с химическим травлением, и открывает новый путь к эффективному экологически чистому производству «самоподдерживающихся» ультратонких плёнок из алмаза с высокой теплопроводностью.
Синтез 12-дюймовых алмазных пленок методом MPCVD; синтез 5 штук 4-дюймовых алмазных пленок на одной установке
Кроме того, команда расширила площадь осаждения алмаза с помощью высокомощной установки MPCVD на частоте 915 МГц до 12 дюймов и обеспечила одновременное синтезирование пяти 4-дюймовых алмазных пленок с низким уровнем напряжения и сверхнизким уровнем коробления на одной установке. В сочетании с вышеупомянутой высокоэффективной технологией «самоотслоения» это заложило технологическую и оборудовательную основу для промышленного серийного производства «самонесущих» алмазных пленок.
