早前，日本产业技术综合研究所（AIST）成立的企业EDP（EDP）宣布，成功实现了高硼浓度金刚石基板的大尺寸化，并在同一天开始在日本销售该产品。
金刚石半导体与SiC和GaN相比具备优秀能力的特性，并且在全球范围内不断进行器件开发，我们已推出了金刚石、自支撑衬底的低电阻衬底以及在其上形成薄膜的外延生长衬底。然而，尺寸较小，为7毫米×7毫米，难以开发用于控制高功率的大型器件或使用单个基板，很难满足制造大型的需求。一段时间内的设备数量。
因此，2023年11月，我们开发出了15mm x 15mm的单晶。该公司一直将其作为籽晶或基板出售，但现在他们通过利用这种单晶扩大低电阻基板的面积，成功地将其商业化。
基本特性与2023年8月商品化的低电阻金刚石基板相同，硼含量为2～4×1020 /cm3。形状为一侧2毫米至13毫米，可以制造圆形晶圆，因此也可以制造直径为12.5毫米的最小晶圆（基板尺寸可以以0.1毫米为增量指定。形状误差为-厚度规格为0.1至0.2毫米，厚度精度为-0，+0.05毫米），该公司解释说，这使得使用最少的晶圆厂设备制造器件变得更容易。
该公司表示，将继续致力于增加单晶的尺寸，还将致力于增加连接大型单晶的马赛克晶圆的尺寸。另外，随着器件开发的进展，预计将需要形成各种外延膜的基板，因此我们将扩大外延基板的范围并开发将导致我计划开发的量子器件的基板。
今年年初，日本研究人员发明了首个“n 通道”金刚石晶体管，使我们距离能够在超高温下工作的处理器更近了一步。这消除了直接冷却的需要，并扩大了处理器可以工作的环境范围。
通过在晶体管中使用金刚石（当施加电压时，电开关在1和0之间切换），该研究开辟了更小、更快、更节能的电子科技类产品的前景。
它们还能在比传统元件更恶劣的环境下工作——工作时候的温度高于 572 华氏度（300 摄氏度），而典型晶体管的极限温度为 212 华氏度（100 摄氏度），并且在出现故障前能承受更高的电压。
自 20 世纪 60 年代初以来，硅晶体管就被用来制造处理器，但随着制造工艺的尺寸（低至 3 纳米）接近硅原子的 0.2 纳米宽度，硅晶体管已达到物理极限。
晶体管有几种不同的类型，但最常用的是金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET），其中“金属氧化物半导体”指的是传统计算机芯片的硅晶片。
在 MOSFET 中，也有不同的配置——称为 n 通道和 p 通道。N 通道晶体管使用电子来携带电荷，而 p 通道晶体管使用“空穴”——简而言之，即逃逸电子留下的空隙。N 通道晶体管通常用于高端电源开关，以保护电池。
在这项新研究中，研究人员用两层“磷掺杂金刚石外延层”制作了一个晶体管。磷掺杂，简单地说就是在外延层中添加元素，是增加导电性的必要条件。这是n沟道层，它携带自由电子，将取代传统芯片中的硅基层。当有足够的电子流动时，它们会连接栅极的两端——称为“源极”和“漏极”。这样电路就会闭合，表示1而不是0。
研究小组在负极层上轻度掺杂磷，在正极层上重度掺杂磷。然后，科学家们在顶部重度掺杂层上形成退火钛“源极”和“漏极”触点，然后添加 30 纳米厚的三氧化二铝作为绝缘体。结果，世界上第一个使用金刚石制成的 n 沟道 MOSFET 晶体管得以成功工作。
研究人员随后对晶体管进行了一系列测试，以检查其导电性能。他们在论文中表示：“n 型金刚石 MOSFET 在 573K 时表现出约 150cm²/V/sec 的高场效应迁移率”，这指的是在极高温度下的高导电性和稳定能力。他们指出，这是“所有基于宽带隙半导体的 n 沟道 MOSFET 中最高的”。
带隙以电子伏特（动能单位）为单位，是 n 通道内价电子（原子最外层电子）可以自由移动的区域。带隙越大，元件能在更高的电压和频率下工作。金刚石的带隙为 5.47eV，而硅的带隙为 1.12eV。
这并不是第一次在金刚石晶体管方面取得突破。另一个团队于 2022 年 1 月在《自然》杂志上发表了一项研究，详细的介绍了如何制造基于金刚石的 p 通道宽带隙晶体管。到目前为止，科学家们还无法展示出一种可以工作的基于金刚石的 n 通道晶体管。
谈到晶体管的未来应用，科学家们表示，它能够适用于节能电子科技类产品，以及由微机电系统（MEMS）制成的自旋电子器件和传感器，可以在太空等恶劣环境下运行。
金刚石半导体还有别的用途，包括超级计算机、电动汽车（EV）以及更轻、更耐用的消费电子产品。
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