공학 연구자들이 혁신적인 다이아몬드 제조 기술을 개발하다

홍콩대학(HKU) 공과대학 전기전자공학과 조교수인 주 지친(Zhiqin Chu) 교수와 기계공학과 교수인 위안 린(Yuan Lin) 교수가 이끄는 연구팀은 남부과학기술대학 조교수인 리 콰이헤이(Kwai Hei Li) 교수와 베이징대학 동관 광전자연구소 교수인 왕 치(Qi Wang) 교수와 협력하여 초박형, 초유연성 다이아몬드 막을 대량으로 생산하는 획기적인 방법을 개발했습니다.

이러한 초박형 및 초유연성 다이아몬드 멤브레인은 기존 반도체 제조 기술과 호환되므로 원칙적으로 다양한 전자, 광자, 기계, 음향 및 양자 장치로 제작할 수 있습니다.

팀이 발견한 혁신적인 가장자리 노출 박리 방법은 확장 가능한 독립형 다이아몬드 멤브레인의 신속한 생산을 촉진합니다. 이 접근 방식은 일반적으로 시간과 비용이 많이 들고 크기가 제한되는 기존 방법보다 우수합니다. 놀랍게도 새로운 공정은 10초 이내에 2인치 웨이퍼를 제조할 수 있어 비교할 수 없는 효율성과 확장성을 제공합니다.

고정밀 미세 제조에 필수적인 이러한 초편평 다이아몬드 표면은 멤브레인의 유연성과 함께 차세대 유연하고 착용 가능한 전자 및 광자 장치에 대한 새로운 가능성을 열어줍니다. 연구팀은 전자, 포토닉스, 기계, 열학, 음향 및 양자 기술 분야의 중요한 산업 응용을 구상하고 있습니다.

"우리는 성능이 뛰어난 다이아몬드 멤브레인을 다양한 분야에 활용하고, 이 최첨단 기술을 상용화하고 프리미엄 다이아몬드 멤브레인을 제공하여 반도체 산업의 새로운 표준을 제시할 수 있기를 희망합니다. 우리는 학계 및 업계 파트너가 이 혁신적인 제품을 시장에 출시하고 다이아몬드 시대의 도래를 가속화할 것입니다."라고 Chu 교수는 결론지었습니다.

귀중한 보석으로 전 세계적으로 유명한 다이아몬드는 다양한 과학 및 공학 응용 분야에서 탁월한 다양성을 가지고 있습니다.

이 소재는 실온에서 비교할 수 없는 열 전도성, 매우 높은 캐리어 이동도, 유전 파괴 강도, 초광대역 밴드갭, 적외선에서 원자외선 스펙트럼까지의 광학적 투명성을 자랑하는 가장 단단한 천연 소재입니다.

이러한 놀라운 특성으로 인해 다이아몬드는 프로세서, 반도체 레이저 및 전기 자동차와 같은 고출력 밀도 전자 부품을 냉각하기 위한 고급 고전력, 고주파 전자 장치, 광자 장치 및 열 확산기를 제조하는 데 이상적입니다.

그러나 다이아몬드의 불활성 특성과 단단한 결정 구조는 특히 초박형 독립형 다이아몬드 멤브레인의 경우 제조 및 대량 생산에 심각한 문제를 야기하므로 광범위한 사용이 제한됩니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2024/12/241219152915.htm