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用实验室培育的钻石为电脑和汽车提供动力?

2023 年 11 月,钻石铸造厂(DF)生产出世界上第一块 100 毫米单晶钻石晶片。然而,他们的最终目标与高克拉重量无关,而是与高热负荷有关。

实验室培育钻石晶片
图片来源:钻石铸造厂

实验室培育钻石 x 计算机

微芯片会发热。需要进行的处理越多,温度就越高。这就限制了芯片的供电能力。事实上,热量是限制微芯片运行速度的首要因素。半个多世纪以来,这一直是制造超级计算机以及最近涉及人工智能的新应用的主要设计考虑因素。

这就是钻石,它比人类已知的任何其他物质都能更好地承受高热负荷......这就是钻石铸造公司,它正在使用一种名为异质外延的技术,在可扩展的基板上制造这些单晶钻石。据《华尔街日报》报道,该公司已在使用合成钻石晶圆的未指定高端 Nvidia GPU 上进行了测试,并声称其性能是标准制造材料的三倍。

Nvidia 芯片
图片来源:钻石铸造厂

实验室培育钻石 x 汽车

就在 DF 宣扬其 100 毫米成就的同时,这家总部位于华盛顿州的生产商宣布,它已利用钻石晶圆技术制造出一种电动汽车逆变器,以提高电动汽车的效率。他们的电力电子装置不仅比特斯拉 3 小六倍,而且还能更高效地提供更多电力。

电动汽车逆变器
图片来源:钻石铸造厂

Diamond Foundry 公司称:"功率半导体的设计主要受两个因素的驱动:导热性--冷却半导体的路径;导电性--传输大电流的路径。虽然多年来人们一直在研究导电路径,并取得了或多或少的成功,但热路径一直是主要挑战。此外,出于对高电压的安全要求,功率半导体需要与周围环境隔离。电压隔离栅通常具有较差的导热性"。

"金刚石晶片现在可以利用其两个极端特性:极端热性能和极端电绝缘。具有成本效益的金刚石晶片的出现为电力电子产品创造了前所未有的全新设计机会。这些新设计的优势如此明显,很难想象它们不会成为电力电子产品的标准。

DF 的下一个目标是进一步降低金刚石晶片的缺陷密度,使金刚石达到教科书上的半导体 "优等品率",即比硅高出 17200 倍,比碳化硅高出 60 倍。

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图片来源:Possessed Photography on Unsplash

据该公司称,这是一个始于 30 年前的项目的巅峰之作。

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