最近，戴比尔斯集团旗下，以开发化学气相沉积(CVD)金刚石技术和器件闻名的合成金刚石材料公司Element Six（元素六）宣布，公司将领导一个新的国防高级研究计划局（DARPA）项目：UWBGS（超宽禁带半导体）——元素六及其合作伙伴将开发4英寸单晶金刚石材料，比目前常规可用的材料大10倍以上，以加速关键的电子技术。

超宽带隙是指带隙能量明显高于硅（Si）或砷化镓（GaAs）等传统半导体，这类材料尤其适合于高功率、高频和高温应用，除了金刚石也包括氧化镓、氮化铝、氮化镓等等。其中，金刚石带隙（5.5eV）具有化学和辐射惰性、高载流子迁移率、热传导和宽电子带隙等特性，高温和高压性能尤其出色，因此具有提高半导体器件（如基板、薄膜、界面材料等）性能的潜力，可以减小整体尺寸、重量和功耗（SWaP）。但是它的产业化长期受困于制造挑战和高成本的限制。

Element Six对UWBGS计划的贡献将利用其在大面积CVD聚晶金刚石和高质量单晶(SC)金刚石合成方面的专业知识来实现4英寸设备级SC金刚石基板。该公司与高功率半导体公司ABB合作，制造出了首款高压块状金刚石肖特基二极管；此外，最近还利用其位于美国俄勒冈州波特兰的核心技术，完成了先进CVD设施的建设和调试，该设施由可再生能源提供动力。Element Six首席技术专家Daniel Twitchen教授表示：“自20世纪50年代首次实现规模合成以来，工业金刚石已经颠覆了多个市场，我相信UWBGS的技术突破将有助于开启半导体行业未来70年的机遇。”

对于UWBGS项目，Element Six已与全球其他该领域的领导者合作，包括日本的Orbray（拥有大面积金刚石专业知识）、雷神公司（GaNRF设备的领导者）、法国的HiquteDiamond（拥有位错工程专业知识）以及美国的斯坦福大学和普林斯顿大学（拥有材料块体和表面处理特性专业知识）。通过这一全球网络的合作，UWBGS有望突破金刚石创新的界限，实现新一代超宽带隙半导体。

编译整理 YUXI