近日，美國今日半導體網站報道，美國陸軍已與美國萊斯大學簽署了一項為期五年，價值3000萬美元的合作協議，共同研究下一代無線網絡和射頻電子產品，為美軍提供更先進的情報、監視和偵察能力。其中包括用金剛石材料作為改進射頻電子技術中GaN的超寬帶隙替代品。

       研究團隊由美國陸軍研究實驗室和萊斯大學的人員組成。為了改善射頻電子產品的性能，該團隊將開發氮化鎵超寬帶隙的后繼產品。研究團隊首先將在萊斯大學建立實驗性生產設施，用于生長超純金剛石薄膜以及射頻電子原型器件可能用到的其他異質材料結構。

       美國陸軍研究實驗室的研究人員表示：“希望通過相關研究，有助于實現在需要時能夠隨時隨地迅速部署的安全而且強大的軍用通信網絡，為此目的而開發的技術也將有助于改善美國農村寬帶網絡，減少對自然災害的響應時間，并為在線教育提供新的機會等，從而使民用領域獲得好處。”同時，隨著金剛石半導體的合成、摻雜、生產技術的成熟，將會對高端制造業及前沿高新技術領域產生顯著影響，包括更快的超級計算機、先進的雷達和電信系統、以及下一代航空航天電子設備等。 

       金剛石——終極半導體

       半導體是電子產品的核心，亦被稱為現代工業的“糧食”：一代技術依賴于一代工藝，一代工藝依賴一代材料和設備來實現。半導體材料處于整個半導體產業鏈的上游環節，直接影響下游產業的質量和競爭力。

       金剛石是碳結晶為立方晶體結構的一種材料。在這種結構中，每個碳原子以“強有力”的剛性化學鍵與相鄰的4個碳原子相連并組成一個四面體。金剛石晶體中，碳原子半徑小，因而其單位體積鍵能很大，使它比其他材料硬度都高，是已知材料中硬度最高(維氏硬度可達10400kg/mm2)。

       金剛石材料還具有禁帶寬度大(5.5eV)；熱導率高，最高達120W/cm·K(-190℃)，一般可達20W/cm.K(20℃)；傳聲速度最高，介電常數小，介電強度高等特點。金剛石集力學、電學、熱學、聲學、光學、耐蝕等優異性能于一身，是目前最有發展前途的半導體材料。依據金剛石優良的特性，應用十分廣泛，除傳統的用于工具材料外，還可用于微電子、光電子、聲學、傳感等電子器件領域。因此，金剛石也被稱為“終極半導體”材料。

       歷史上的兩次半導體產業轉移產生了兩批國際巨頭：20世紀70年代，半導體產業從美國轉移到日本，造就了富士通、東芝等頂級半導體企業；20 世紀 80 年代中后期，半導體產業轉移向韓國、中國臺灣，三星、臺積電等企業誕生。如今，中國已成為半導體產業第三次轉移的核心地區，即將迎來半導體行業黃金發展期。

       半導體產業是資金、技術和人才密集型產業，具有技術門檻高、研發投入大、周期長等特點。根據半導體行業協會的統計，目前在國內半導體制造環節國產材料的使用率不足15%，先進工藝制程和先進封裝領域，國產化率更低。政策扶持、資金支持對半導體產業的發展非常重要。

       繼2017年國務院發布《新一代人工智能發展規劃》后，《促進新一代人工智能產業發展三年行動計劃（2018-2020年）》又吹響了半導體芯片前進的號角。

       國家發改委最新發布的《產業結構調整指導目錄（2019年本）》首次把功能性人造金剛石列入鼓勵類，突顯了國家對金剛石作為功能材料、戰略性新興產業的重視程度。

       繼2014年國家集成電路產業投資基金啟動一期投資后，2019年10月22日，國家集成電路產業投資基金二期股份有限公司正式注冊成立，注冊資本高達2041.5億。

       在未來科技世界，5G、云計算、大數據、物聯網、人工智能等新技術帶來的新應用場景將為金剛石半導體提供大顯身手的廣闊舞臺，這也將再掀金剛石產業發展新熱點、新高度。

       由中國超硬材料網與DT新材料主辦的第四屆國際碳材料大會金剛石論壇即將于11月26日在上海拉開大幕，屆時主辦方傾力打造金剛石半導體“人才、技術、融資”高地，名家大咖圍繞金剛石半導體及其應用展開深度探討與精彩對話。

四屆國際碳材料大會暨產業展覽會

Carbontech 2019

2019年11月26-29日 

上海跨國采購會展中心

參會聯系

中國超硬材料網：

劉小雨：13837111415

李君瑤：15713673960

DT新材料

王僑婷：13649160039

李蕊：18657495805