Начата реализация китайской программы с бюджетом в 1,5 миллиарда юаней (примерно эквивалентно 210 миллионам долларов США), целью которой является формирование первой отечественной комплексной производственной системы для выпуска полупроводниковых материалов четвёртого поколения. Эта инициатива призвана усилить позиции КНР как поставщика передовых материалов в микроэлектронике и расширить возможности национальной индустрии производства полупроводников, выходя за рамки уже существующих компетенций в сфере синтеза алмазов.

Новое производственное предприятие будет возведено на территории высокотехнологичного кластера города Чжэнчжоу, расположенного в провинции Хэнань. Соответствующее инвестиционное соглашение было заключено 26 июня администрацией технопарка и компанией Zhongke Powder Research (Henan) Superhard Materials Co., Ltd.

Организация, функционирующая при поддержке Центрально-Южного университета, намеревается организовать полный цикл производства. В него войдут изготовление оборудования для химического осаждения алмазов из газовой среды (CVD), выращивание монокристаллических структур, эпитаксиальный процесс, микро- и наномеханическая обработка, а также создание современных оснований для размещения полупроводниковых приборов.

Данный проект является частью масштабной государственной программы Китая по укреплению собственной системы поставок в сфере производства полупроводников, что обусловлено растущей потребностью во высокотехнологичных электронных материалах. Несмотря на то, что кремний продолжает оставаться основой для изготовления микрочипов, исследователи активно изучают алмазы и другие материалы с исключительно широкой запрещенной зоной. Эти вещества способны выдерживать более высокие электрические напряжения, эффективно рассеивают тепловую энергию и сохраняют работоспособность в экстремальных условиях эксплуатации, где обычные полупроводники достигают пределов своих возможностей.

Предполагается, что внедрение данного проекта даст возможность провинции Хэнань применять имеющиеся знания в сфере изготовления особо твёрдых веществ для продвижения на рынок передовых полупроводниковых изделий.

Получаемые полупроводники четвёртого поколения базируются на веществах с чрезвычайно широкой энергетической щелью, к которым относятся алмаз и оксид галлия. По сравнению с обычными полупроводниками они характеризуются большей шириной запрещённой зоны, способны выдерживать существенно более высокие напряжения пробоя и обладают выдающейся теплоотдачей. Именно эти характеристики делают их многообещающей основой для создания мощных электронных систем и приборов, функционирующих в условиях высоких температур.

Как утверждают создатели проекта, эти материалы могут оказаться полезными в устройствах для ускорения работы искусственного интеллекта, системах охлаждения электроники, оборудовании для сетей связи пятого и шестого поколений, электрических транспортных средствах, а также в сфере биомедицинских разработок.

Новое производственное предприятие будет применять запатентованную технологию компании LPPHT, предназначенную для производства микро- и наноалмазов. Это должно обеспечить выпуск полупроводниковых материалов промышленного масштаба. В рамках реализации проекта планируется установить 500 аппаратов плазмохимического осаждения из газовой фазы (MPCVD), которые будут использоваться для выращивания монокристаллических алмазных пластин диаметром от 50 до 100 миллиметров.

Помимо этого, на заводе разместят 50 производственных линий по выпуску сферической микро- и наноалмазной порошковой продукции, которая используется при создании современных функциональных материалов.

В соответствии с намеченным графиком, первые 200 аппаратов MPCVD должны начать функционировать до окончания 2026 года. Предполагается, что после достижения предприятия проектной мощности его ежегодный объем выпуска составит около трех миллиардов юаней, что соответствует приблизительно 420 миллионам долларов США.

На подписании соглашения председатель правления компании Чэнь Цзэмин подчеркнул, что создание новой производственной площадки позволит перевести микро- и наноалмазы из экспериментальных разработок в серийное промышленное производство.

Он добавил, что после завершения строительства предприятие сможет производить монокристаллические алмазные пластины размером от 50 до 100 мм с использованием пятисот установок MPCVD, а также выпускать сферические микро- и наноалмазы на пятьдесят линий производства, применяющих технологию LPPHT.

Взаимодействие с уже существующим Научно-исследовательским центром по материалам полупроводников четвёртого поколения, расположенным в Чжэнчжоу и созданным при участии Центрально-Южного университета и Института химии твердого состояния Китайской академии наук, станет ключевой задачей нового производственного комплекса. Такое сотрудничество призвано обеспечить целостный процесс инноваций: от базовых научных изысканий до внедрения технологий в производство и их последующей серийной реализации.

Хэнаньская провинция уже сейчас занимает лидирующие позиции среди мировых регионов по выпуску синтетических алмазов. Развитие производства полупроводниковых алмазных материалов позволит, как ожидается, сместить акцент с выпуска промышленных алмазов на создание передовых компонентов для современной электроники.