
随着人工智能技术的迅猛发展,高算力芯片的需求不断攀升,随之而来的发热问题也愈发突出。为了应对这一挑战,北京大学的王新强、王琦团队近日在晶圆级高热导金刚石薄膜的产业化制备方面取得了重要突破。他们成功制备出12英寸的高热导金刚石薄膜,有望为高算力芯片贴上“散热贴”。
金刚石以其超高的热导率、优异的绝缘性能和出色的化学稳定性,被认为是下一代半导体的理想散热材料。然而,传统金刚石材料的尺寸限制、加工难度和高昂的成本,长期以来都制约了其在大尺寸、晶圆级应用中的发展。针对这一行业痛点,北大团队通过集成大尺寸微波等离子体化学气相沉积、高精度激光环切和自动化量产剥离等关键技术,成功攻克了大尺寸金刚石薄膜生长、应力调控和量产剥离等核心难题。
这项技术的突破解决了在沉积过程中温度场与等离子体均匀性协同控制等关键挑战,使得12英寸高热导多晶金刚石薄膜的制备成为可能。根据实物照片和拉曼光谱测试结果显示,这种薄膜的热导率高达1700瓦特每米开尔文,大约是铜的四倍。可以说,它就像一张超薄的高性能散热贴,能够迅速将高功率芯片上堆积的热量导出,有效降低芯片温度。
这一成果不仅在金刚石薄膜领域实现了超大尺寸晶圆级的跨越,也为高端电子热管理提供了全新的技术方案,极大地推动了我国高端电子产业的自主发展。未来,团队将继续优化制备工艺,推进标准化与产业验证工作,加快成果的推广与落地。
面对日益增长的高算力芯片市场,金刚石薄膜散热技术无疑是一个值得期待的解决方案。它不仅提升了芯片的性能,更为电子设备的稳定性和可靠性提供了强有力的保障。














