Erster 100-mm-Diamantwafer aus einem Einkristalldiamanten

Durchbruch von Diamond Foundry Erster 100-mm-Diamantwafer aus einem Einkristalldiamanten

08.11.2023 Von Susanne Braun Lesedauer: 1 min |

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Vom US-amerikanischen Unternehmen Diamond Foundry kam Anfang Oktober 2023 eine Erfolgsmeldung. Es ist den Ingenieuren gelungen, aus einem Einkristalldiamanten einen 100-mm-Diamantwafer herzustellen.

Spannend: Diamond Foundry hat den ersten 100mm-Diamantwafer aus einem Einkristalldiamanten hergestellt.
(Bild: Diamond Foundry)

Schmuck und Luxusgüter bilden nur eine Sparte des US-amerikanischen Unternehmens Diamond Foundry, das sich auf die Herstellung von Labordiamanten spezialisiert hat. Es wird von dem Mitarbeitenden außerdem im Halbleitersektor gewerkelt und Anfang Oktober 2023 feierten die Verantwortlichen der 2012 gegründeten Firma einen Durchbruch, nämlich mit dem den eigenen Angaben zufolge ersten 100-mm-Diamantwafer weltweit, der aus einem Einkristalldiamanten hergestellt wurde.

Der dabei entstandene Diamant ist der größte der Welt. Verglichen mit natürlichen Ressourcen auf der Erde ist der Cullinan-Diamant, 1905 in Südafrika entdeckt, der größte bislang abgebaute Rohdiamant. Seine größte Abmessung mit 5,89 Zentimetern ist logischerweise mehr als vier Zentimeter kleiner als der Diamant von Diamond Foundry.

Mittels des Prozesses der Heteroepitaxie wurden Kohlenstoffatome verwendet, um einen Einkristalldiamanten auf skalierbaren Substraten zu erzeugen. Bislang wurden Diamantwafer basierend auf gepresstem Diamantpulver hergestellt, die nicht über die Eigenschaften von monokristallinem Diamant verfügten.

Defektdichte reduzieren

Das nächste Ziel von Diamond Foundry sei es, die Defektdichte des Diamantwafers zu reduzieren, um den für Halbleiter definierten Gütefaktor von Diamant zu erreichen, der um den Faktor 17.200 höher ist als bei Silizium und 30 Mal höher als bei Siliziumkarbid – mit der Erreichung dieses Ziels wird allerdings frühestens im Jahr 2033 gerechnet.

Warum Diamant?

Diamant bietet im Vergleich zu Siliziumhalbleitern einige Vorteile, wie etwa eine hohe thermische Leitfähigkeit; Wärme kann also effizient abgeleitet werden, was vor allem in Hochleistungselektronik einen wichtigen Faktor darstellt. Des Weiteren bietet Diamant eine hohe elektrische Isolierung, eine hohe Elektronengeschwindigkeit, eine chemische Beständigkeit und eine hohe Durchbruchspannung.

Die Verantwortlichen von Diamond Foundry sehen in ihrer Arbeit einen wertvollen Beitrag in technologischen Bereichen wie in KI-Berechnungen, in Elektroautos sowie in der drahtlosen Kommunikation. (sb)

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