鑽石基板/鑽石晶圓

Diamond Substrate/Diamond Wafer

宏崴實業提供客製化服務，

為您製作最適合的鑽石基板/鑽石晶圓

 

產品特點：

• CVD鑽石是採用化學氣相沉積法製造。
• 鑽石是目前已知材料中最高的熱導率，能有效快速地散熱。
• 擁有優異的耐磨損和抗損壞能力。適用於各類高耐久應用，包括精密切割工具、工業鋸片及鑽孔器材。
• 在廣泛波長範圍內具有高透明度，且擁有低吸收率，成為光學窗口、透鏡及高性能光學元件的理想材料。
• 對酸、鹼等多數化學物質高度抗腐蝕，即使在嚴苛的化工環境中亦能長時間保持穩定性能。
• 對人體組織無毒且無排斥反應，廣泛應用於醫療器械與植入式裝置。

應用領域：

• 熱界面材料（TIMs）:鑽石晶圓可用作晶片、模組與散熱器之間的高效熱界面材料，有效降低熱阻，顯著提升熱傳導效率，確保設備穩定運行。

• 電子封裝與基板:在半導體封裝領域中，鑽石晶圓提供卓越的散熱性能，支援元件在高功率密度環境下持續運作，進一步推動電子產品的小型化與高性能化。

• 伺服器應用:可作為高功率元件如:GaN或SiC晶體的理想熱擴散層，有效降低結構內部溫升，延長元件壽命並提升系統可靠性。此外，其優異的機械強度與耐高溫特性，也相當適用於先進封裝技術如:2.5D/3D堆疊與資料中心的高效能運算平台。

• LED與光電組件:應用於LED、光電元件等領域，鑽石晶圓可大幅改善熱管理，延長元件壽命，同時提升發光亮度與能源效率，滿足高端光電應用需求。

• 絕緣基板：CVD鑽石晶圓用作高性能半導體的絕緣基板。它們的電絕緣性和高熱導率使其成為功率元件和RF（射頻）元件的理想選擇。 

• 醫療器材：工業用鑽石也用於一些醫療領域，如高精度手術器材、牙鑽等，由於鑽石的硬度高、耐磨性好，可以提高醫療器材的使用壽命和精確度。

產品規格：

等級	光學級	散熱片等級
鑽石類型	單晶	多晶
晶圓尺寸	最大15*15mm²，可客製化	2吋，可客製化
粒徑		≤10μm
直徑公差	﹢0.1，-0毫米	﹢0.1，-0毫米
厚度		0.3-1.5毫米
拋光後厚度	0.1~2毫米	0.2-1.0毫米
厚度公差	±0.02毫米≤10毫米  ±0.03毫米 ，10~15毫米	±50μm
結晶方向	100
表面處裡-	拋光，Ra<2nm
生長面粗度		<100nm Ra
形核面粗度		<30nm Ra
標準厚度		300μm

※有任何客製需求，歡迎洽詢客服聯絡宏崴

物理性質：

等級	光學級	散熱片等級
鑽石類型	單晶	多晶
密度	3.52克/立方厘米	3.52克/立方厘米
拉曼半峰全寬(FWHM)	~2.1 cm⁻¹
氮濃度	<0.5 ppm
熱導率	1900~2200 W/(m·K)  300K	1200~2000 W/(m·K)  300K
透射率	>70%  1064 nm
折射率	2.379 @ 10.6 微米
楊式模量		850GPa
化學穩定性		不溶於所有的酸和鹼
斷裂強度		350GPa
平行度		<4μm/cm

 

鑽石規格比較：

	單晶CVD鑽石晶圓	多晶CVD鑽石晶圓
結構	單一、連續的晶體結構	多個隨機取向的小晶體
機械性質	卓越的硬度、強度和耐磨性	強度較低，受晶界影響
熱導率	更高，散熱性能優異	較低（由於晶粒邊界）
光學特性	卓越的光學清晰度和精度	淨度較低，可能有缺陷
電氣性能	高度可控、依方向而定	各向同性較高，控制性較低
應用	電子、光學、高性能應用	工業工具、散熱器、磨料、散熱材料

 

鑽石與其他常見紅外材料的性能對比：

物理性質	單位	鑽石 (Diamond)		硒化鋅 (ZnSe)	硫化鋅 (ZnS)	鍺 (Ge)	矽 (Si)	砷化鎵 (GaAs)	氧化鋁 (Al₂O₃)
帶隙  (Band gap)	eV	5.48		2.7	3.9	0.664	1.11	1.42	9.9
截止波長  (Cut-off wavelength)	μm			20	14	23			5.5
吸收係數  (Absorption coefficient)		0.1~0.3		0.005	0.2	0.02	0.35	0.01
吸收係數  (Absorption coefficient)	10.6 μm	0.1~0.6		0.0005	0.2	0.02
顯微硬度  (Microhardness)	kg/mm²	8300		137	230	780	1150	721	190
折射率  (Refractive index)		2.38		2.40	2.19	4.00	3.42	3.28	1.63
dn/dT	10⁻³/K	1.0		6.4	4.1	40	13	15	1.3
熱導率  (Thermal conductivity)	W/(cm·K)	18~22		0.19	0.27	0.59	1.63	0.55	0.35
熱膨脹係數 (Coefficient of thermal expansion)	10⁻⁶K⁻¹	光學級	1.3	7.6	7.9	5.9	2.56	5.9	5.8
		散熱片等級	0.8~1.0

 

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