Pesquisadores de semicondutores resolvem desafios de corte de wafer de diamante com lasers

A técnica baseada em laser pode revelar a promessa dos diamantes como um material semicondutor prático.

Apesar de todas as suas qualidades vencedoras para uso na indústria de semicondutores, o diamante foi retido porque tem sido difícil transformá-lo em wafers utilizáveis. Na terça-feira, um representante da Universidade de Chiba, no Japão, nos enviou um e-mail sobre uma descoberta descrita como uma nova técnica de corte a laser para semicondutores de diamante.

Aparentemente, os cientistas desenvolveram um processo movido a laser para “cortar diamantes sem esforço”. Pensa-se que os semicondutores criados com este material serão valorizados pela sua utilização em componentes de conversão de energia altamente eficientes em veículos eléctricos e na tecnologia de comunicação de alta velocidade.

Os diamantes podem ser muito específicos na forma como são fatiados devido aos planos cristalográficos inerentes. Esses planos não atendem aos desejos dos fabricantes de semicondutores de produzir grades de wafers. Assim, criar e fatiar wafers de diamante tem sido difícil e muitas vezes um desperdício – e eles não são baratos.

Então, como o laser ajuda na fabricação de pastilhas de diamante? A equipe de pesquisa descreve um processo em que o laser não corta o diamante em uma grade, mas a “iluminação concentrada do laser transforma o diamante em carbono amorfo, cuja densidade é inferior à do diamante”. A linha de grade de densidade mais baixa resultante na estrutura do diamante fornece planos de fratura predefinidos para as rachaduras se propagarem.

Depois que o diamante foi tratado conforme descrito acima, os pesquisadores indicam que foi fácil separar wafers de diamante de formato regular, prontos para o trabalho de fabricação mais adiante.

O professor Hirofumi Hidai, da Escola de Pós-Graduação em Engenharia da Universidade de Chiba, disse que “o fatiamento de diamante permite a produção de wafers de alta qualidade a baixo custo e é indispensável para fabricar dispositivos semicondutores de diamante”.

O professor também mencionou o potencial dos semicondutores de diamante em aplicações de alta potência, como veículos elétricos. Já relatamos anteriormente sobre as qualidades atraentes dos transistores de diamante - muitas das quais decorrem das propriedades naturais do semicondutor de banda larga do material. Enquanto isso, há outros relatórios que sugerem que os diamantes podem melhorar as qualidades audiófilas dos seus cabos Ethernet…

Os investigadores têm procurado novos materiais semicondutores promissores nos últimos anos, à medida que o silício começa a aproximar-se dos seus limites, e este novo desenvolvimento marca mais um passo experimental numa nova direção.

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Mark Tyson é redator freelance de notícias na Tom's Hardware US. Ele gosta de cobrir toda a gama de tecnologia de PC; desde negócios e design de semicondutores até produtos que se aproximam dos limites da razão.

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