日本用鉆石做晶圓，用于量子計算機(jī)，一塊晶圓，相當(dāng)10億張DVD

眾所周知，目前的半導(dǎo)體材料，還是以硅為主。雖然也有其它材料在開發(fā)，比如碳基材料、SiC、GaN等材料，但至少目前還不是主流。

不過大家也清楚，硅基芯片目前快接近摩爾定律極限了，TSMC、三星等已經(jīng)將工藝推進(jìn)至3nm了，接下來再推進(jìn)，越來越難了，摩爾定律失效了。

所以各大半導(dǎo)體廠商們，都在不斷的尋找新材料，以用來取代硅基材料，以讓摩爾定律能夠延續(xù)下來。

而鉆石材料也是大家在研究的一種，甚至鉆石已經(jīng)被很多科學(xué)家證實是當(dāng)前最理想的半導(dǎo)體材料，因為它在很多方面都是遠(yuǎn)超硅的。

一是它是更耐熱，是硅的5倍，目前硅基材料的芯片，發(fā)熱就已經(jīng)非常難控制了，換上鉆石后，就不怕了。

二是更容易冷卻，按照數(shù)據(jù)，鉆石的傳熱效率是硅的 22 倍，意思就是如果發(fā)熱了，也很容易將熱量傳導(dǎo)出去。

第三是可以承受更高的電壓，而不會被擊突，這樣在制造半導(dǎo)體時，這樣能夠承受更高的電壓，更強的性能。

第四，電子（和電子空穴）可以更快地穿過它們，在測試中，使用鉆石的半導(dǎo)體材料提供的電流，可以達(dá)到硅的100萬倍。

所以如果基于鉆石來制造半導(dǎo)體，能夠制造出更快、更輕、更好的設(shè)備，比硅更低功耗，更高性能，更耐熱，更環(huán)保。更重要的是，使用鉆石來制造半導(dǎo)體，與硅制造半導(dǎo)體是類似的，現(xiàn)有的設(shè)備很多都能用。

只不過在早期，鉆石太貴了，而硅成本非常低，且硅基芯片遠(yuǎn)沒有達(dá)到摩爾極限，所以并沒有受到重視。

隨著人造鉆石誕生，鉆石價格大跌，再加上硅基芯片達(dá)到了摩爾定律臨界點，鉆石材料才再次被重視了起來。

而近日，日本Adamant并木精密寶石會社與滋賀大學(xué)聯(lián)合宣布，已成功實現(xiàn)量產(chǎn)鉆石晶圓，今后專用于量子計算機(jī)的存儲介質(zhì)，也就是存儲芯片。

按照媒體的說法，用鉆石來制造存儲芯片，一個55mm的晶圓，其能存儲的量相當(dāng)于10億張藍(lán)光碟容量，遠(yuǎn)超硅基芯片。

不過，不過要拿鉆石來制造晶圓，必須是高純度，鉆石主要是碳組成的，那么其中像氮等元素濃度必須控制在在3ppb（10億分之3）以下，這個是個難點，比硅要求的9個9的純度更高

另外不管是天然鉆石，還是人造鉆石，都還是很貴的。但如果用鉆石制造芯片，想必會大規(guī)模的人造鉆石，那么鉆石還能夠當(dāng)做奢侈品，“一顆永流傳么”？只怕不會了吧。