日本有一家小公司,他们拿出一块米粒大小的金刚石,给它通上电,550伏特的高压一下子就冲进去了,电流也随之猛涨。这不是珠宝商的活儿,而是工程师在搞的战斗。日本Power Diamond Systems公司打破了硅的垄断局面。过去硅统治了半个多世纪,现在遇到了麻烦。手机发烫、电动车没电、卫星受限制,都是因为硅承受不了高压。碳化硅和氮化镓已经开始挑战硅了,而金刚石更厉害。金刚石导热能力是铜的五倍,能让芯片特别冷静;它抗高压能力也是硅的三十倍,根本不怕电击穿。 可是把金刚石变成电子开关太难了。科学家们想要让它承受高压,结果电流就弱得像根线;想要通过大电流,结果一有弱点就会被击穿。之前只好用很多微型金刚石开关并联起来解决问题,可是这样太复杂、太脆弱又太贵。这次Power Diamond Systems公司用了一个巧妙的办法。他们在MOSFET的栅极边缘加了一道“场板”,这道屏障能抚平电场尖峰。这个办法很管用,“一扶一扩”之间解决了大问题。这次他们在200伏电压下通断了1安培电流,“活”了过来。 金刚石半导体应用广泛,有雷达天线、深空卫星、石油钻探井下等各种高科技领域。散热问题在金刚石面前可能变得容易很多。 虽然还有成本、工艺稳定性等问题需要解决,但是这颗550伏的“钻石火花”已经给未来的路照亮了一部分。它证明了巧劲比堆数量更有效。当文明越来越依赖电力时,金刚石会成为一个更高效、更强大的能量载体。它那冷冽的光芒能点亮一个更“凉爽”的未来。