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金刚石硬核应用——卫星移动电话通讯

发表时间:2022-08-05 16:01作者:化合积电网址:http://www.csmc-semi.com

随着社会的不断发展与进步,与其他电子相关领域一样,电子信息技术要求越来越大的数据传输量,尤其是移动电话、卫星广播和无线网络系统。在有助于满足这一需求的设备中,高频声表面波(SAW)设备是一个目标。



与传统的振动膜材料如碳纤维膜、陶瓷膜、铍膜等材料相比,它们没有金刚石膜的密度小且金刚石膜声阻尼特性较好,比重低,高保真,优异的高频响应特性,另外金刚石薄膜其晶界可以造成内部损失,相比于其他材料而言,用金刚石薄膜做成的扬声器振动膜更好。同时由于金刚石具有极高的弹性模量,可做成 SAW(声表面波) 器件,采用具有高声速的介质材料是将器件的工作频率提高的有效途径之一,已知物质中传播声速最快的材料是金刚石(11000米/秒),它可以大大的提高 SAW 的工作频率,从而将无线电频信号转化为机械振动,这在卫星移动电话通讯中都有着广泛的应用前景。

图1   金刚石的特性一览图

由图:金刚石的杨氏模量和声传播速率(11000米/秒)等特性比其它材料都要好,因此金刚石膜是用于制作卫星移动电话通讯的最理想材料。


用于金刚石膜制成的卫星移动电话所具备的优点:

1. 最快的声传播速率;

2. 高弹性模量;

3. 较低的质量密度;

4. 高热导率,声音定位清晰准确;

5. 高保真;

6. 优异的高频响应特性;

7. 最高硬度;

8. 良好的声阻尼特性;


化合积电专注于金刚石的研发与生产,具备MPCVD设备设计能力,国内首家掌握MPCVD制备高质量金刚石膜的核心工艺并实现量产,并且独创基于等离子体辅助抛光的金刚石原子级表面高效精密加工方法,晶圆级金刚石Ra<1nm,金刚石热沉片热导率1000-2000W/m.k,更有GaN on diamond 、Diamond on GaN、金刚石基氮化铝等产品,产品质量达到世界一流水平。目前,产品广泛应用于5G基站、激光器、新能源汽车、新能源光伏、航空航天和国防军工等领域。


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