Diamond-SCD
半导体级单晶金刚石
半导体材料衬底与封装材料
数据完整度
54
半导体级单晶金刚石（Diamond SCD Semiconductor）。金刚石带隙 5.47 eV、击穿场强 10 MV/cm、导热 2000 W/(m·K)，是功率器件的理论极限材料。
- 典型用途
- 功率器件、光电器件、红外探测、热电、射频
- 英文名
- Diamond SCD Semiconductor
相近牌号
按需求找更多 →按已录入性能数据的属性指纹计算，仅供初筛
怎么读数值：≥ / ≤标准保证值，可当验收依据典型值手册 / 厂商常见值，仅供参考置信度 A–FA 已核原文 · D 手册值 · F 公认常数
关键性能速览
半导体以能带与热电参数选型，力学参数仅供封装应力分析参考- 禁带宽度 Eg
- 5.47eVC300 ℃
- 导热系数 λ
- 2000W/(m·K)C
- 介电常数 εr
- 5.7C
- 弹性模量 E
- 1050GPaC
- 电阻率 ρv
- 1×10¹⁵Ω·cmC
- 密度 ρ
- 3.51g/cm³C
热处理状态与交货状态
SC默认
工艺
外延生长
说明
半导体性能对掺杂浓度极敏感，此处为本征或半绝缘态
力学性能
弹性模量 E1050GPa
半导体级单晶金刚石 elastic_modulus（300 K）
物理性能
密度 ρ3.51g/cm³
半导体级单晶金刚石 density（300 K）
禁带宽度 Eg5.47eV
带隙随温度上升而减小（Varshni 关系），此为 300 K 值
半导体级单晶金刚石 band_gap（300 K）
相对介电常数 εr5.7
半导体级单晶金刚石 dielectric_constant（300 K）
热性能
导热系数 k2000W/(m·K)
半导体级单晶金刚石 thermal_conductivity（300 K）
比热容 cp520J/(kg·K)
半导体级单晶金刚石 specific_heat_capacity（300 K）
线膨胀系数 α1×10⁻⁶/K
半导体级单晶金刚石 cte_linear（300 K）
电性能
电阻率 ρe1×10¹⁵Ω·cm
本征/半绝缘态；掺杂后电阻率可下降 6~10 个数量级
半导体级单晶金刚石 electrical_resistivity（300 K）
化学成分（熔炼分析）
含量单位为质量分数 %
| 元素 | 最小 % | 最大 % | 典型 % | 类型 | 置信 | 备注 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| C | — | — | 1% | 规定元素 | B | 化学计量组成 C |
工艺适用性
「适用」= 常规设备即可做；「受限」= 能做但需附加条件；「不宜」= 技术上可行但不推荐；「不涉及」= 该工艺对本类材料不成立，收起在下方。
共 6 项工艺适用5不宜1
晶体生长（提拉 / 坩埚下降 / 熔体法）适用
工艺参数
CZ 提拉（Si 1420℃、GaAs 1238℃）或导模法/热交换法（蓝宝石、Ga₂O₃）；生长速率 0.5~5 mm/h
预期效果
获得大尺寸单晶锭，位错密度与掺杂均匀性由生长工艺决定
限制
★ 化合物半导体的组元蒸气压差异大，须控制气氛与化学计量比，否则产生空位与反位缺陷
置信
D
外延生长适用
工艺参数
MOCVD/MBE 500~1100℃，生长速率 0.1~10 μm/h
预期效果
在衬底上生长高质量单晶薄层，形成器件有源区
限制
★ 外延层与衬底的晶格失配会产生位错，失配 >2% 需缓冲层
置信
D
金刚石磨削适用
工艺参数
金刚石砂轮背面减薄至 50~200 μm
预期效果
减薄降低热阻与封装高度
限制
★ 减薄到 100 μm 以下时碎片风险陡增，须贴膜支撑
置信
D
激光划片适用
工艺参数
紫外/皮秒激光隐切或金刚石划片
预期效果
把晶圆分割成芯片，热影响区小、崩边 <10 μm
限制
★ 隐切要求材料对激光透明（SiC 需特定波长），不透明材料只能砂轮划片
置信
D
切削加工不宜
限制
★ 半导体脆性大且忌金属污染，不能车铣钻；只能用切、磨、抛与刻蚀
置信
D
晶圆化学机械抛光（CMP）适用
工艺参数
化学机械抛光：压力 2~5 psi、转速 50~100 rpm、SiO₂/Al₂O₃ slurry
预期效果
获得亚纳米级表面粗糙度与全局平坦度
限制
★ CMP 的平坦度决定光刻焦深余量，抛光液与压力匹配不当会产生碟形凹陷
置信
D
告诉我们错在哪 —— 带上出处就能改