日本研发金刚石半导体的激光切片技术

eenews称，日本的研究人员正在用激光脉冲将金刚石切成薄片，以作为下一代半导体材料。

金刚石在半导体产业中是前景非常光明的材料，但将其切割成薄片具有挑战性。在最近的研究中，千叶大学的一个研究小组开发出了一种新的激光技术，可以沿着最佳晶体平面切割钻石。这样的发现将使电动汽车有效的电力转换和高速通信技术的材料更具成本效益。

虽然在半导体业界具有极具魅力的特性，但由于没有将其用晶片有效切割的技术，因此在应用上存在局限性。因此，晶片必须一张一张地合成，因此在大多数工业中制造成本过高。目前，千叶大学工程研究生院教授Hirofumi Hidai领的日本研究组找到了解决方法。基于激光的晶片技术将钻石沿最佳晶体面切削干净，用于制造光滑的晶圆。

他们的研究由千叶大学工程研究生院硕士学生Kosuke Sakamoto和前博士课程学生、东京工业大学助教toijiro tokunaga共同撰写。

为了防止不良的裂隙传播到晶格，研究人员开发了将短激光脉冲集中在材料内狭窄的圆锥形体积的加工技术。

如果集中激光，就会变成密度比钻石低的非碳。Hidai教授说。

将激光脉冲用正方形的格纹照射到透明的样品上后，研究人员在材料内部制作了由容易出现裂痕的小区域组成的网格。如果网格中修正区域之间的空间和各区域使用的激光脉冲数是最佳的，那么所有修正区域首先通过沿{100}平面传播的小裂缝相互连接。因此，将锋利的钨针推进到试料旁边，可以很容易地将具有{100}表面的光滑的晶片从剩下的块中分离出来。

“能够以低费用生产高品质晶片的钻石芯片是制造钻石半导体零件所必需的。因此，通过此次研究，我们可以在提高电动汽车、火车等电力变换效率等多个领域更接近钻石半导体的社会应用。他说。