DF, 스탠퍼드와 다이아몬드 트랜지스터 개발, 3nm 실리콘과 서브스레숄드 스윙 동등 달성
- DF가 스탠퍼드대와 함께 다이아몬드를 반도체로 쓰는 전(全)다이아몬드 MOSFET을 개발 중이며, 페이지 첫머리에 스위칭 속도 50배를 내건 상태임
- 도핑 방식은 표면 전이 도핑으로, 단결정 다이아몬드 표면을 수소 원자층으로 덮으면 전자 친화도가 음수가 되어 전자가 표면 억셉터로 넘어가고 표면 몇 nm 안에 2차원 정공 기체(2DHG)가 생겨 p형 전도가 일어남
- 이온 주입이나 격자 치환이 없어 기존 도핑에서 생기는 결함 생성과 캐리어 산란을 피할 수 있고, 벌크 다이아몬드의 열전도율과 절연 파괴 강도를 그대로 유지함
- DF 소자는 현재 서브스레숄드 스윙에서 최신 3nm 실리콘과 같은 수준이며, 관련 전도 메커니즘은 IEEE 논문으로 게재됨
- DF는 다이아몬드 트랜지스터를 직접 만드는 R&D 그룹에 기판을 공급하고 있고, 2025년 11월 스페인에 $2.77B 규모 팹을 가동한 것으로 사이트에 적혀 있음
Hacker News 의견들
다이아몬드가 이제 충분히 쉽게 생산되니까 이런 용도가 나오는 건 논리적이지. 근데 블로그들이 막 "다이아몬드 시대"라고 쓰는 건 좀 오버임.
그 소설 <다이아몬드 시대> 한번 읽어봐. LLM에 드론에 문화 전쟁에 왕정 그리움까지 있는데 복제기랑 나노 공학만 없음.
왜 다이아몬드 트랜지스터가 어려운지는 Asianometry 영상에 잘 나옴. 링크 걸어둠.
순수하고 결함 없는 실험실 다이아몬드 만드는 데 전력이 어마어마해서 확장이 안 되는 거 아님?
큰 단결정이 문제인 거지 작은 건 톱날이나 드릴 비트로 통째로 씀. 저순도 소형 다이아몬드는 싸고 대량 생산이 쉬움.
궁금한 게 있는데, 실리콘 웨이퍼보다 1000배 비싼 다이아몬드 웨이퍼를 왜 씀?
저 50배 빠른 스위칭 때문이지. 지금 비싼 건 신기술이라 그런 거고, 중국에서 다이아몬드 100g을 십몇 달러에 살 수 있음. 쓸모가 생기면 물량으로 눌러서 가격이 확 떨어짐.
내가 읽기로는 효과가 두세 가지임. 스위칭이 빨라져 최대 속도가 오르고 전력은 줄고, 이온 주입 대신 2D 정공 기체로 결함 종류를 피하고, 열전도율이 높아서 발열도 잘 빼냄.
전압을 많이 견디고 열 성능이 좋을수록 전력 전자 쪽 응용 범위가 넓어지는 건 맞음.
표면 수소층은 언제까지 버팀? 다 가스로 새 나가는 거 아님?
수소는 표면 탄소에 공유 결합된 원자라 가스가 아님.
다이아몬드가 제일 단단하고 열전도도 최고라는 게 아직도 신기함.
열전도는 최고가 아님. 저온에서는 구리가 낫고 극저온에서는 초유체 헬륨이 다이아몬드 최대치의 100배쯤 됨.
요즘 상업용 다이아몬드는 거의 다 합성임. 천연은 색 띄우는 불순물 때문에 찾는 정도지.
트랜지스터는 수십 년 뒤 얘기고, 당장 시장에 나올 건 방열 기판으로서의 다이아몬드임.
5년 뒤에 실리콘 시장 1%도 못 먹을 것 같음.
근데 우리 포토닉스로 가야 하는 거 아님? 누가 투명 다이아몬드 만들면 되겠네.
드비어스 임원들 멘탈 나가는 소리 들리는 듯. 앵글로아메리칸이 85% 지분을 $1B쯤에 2년째 팔려고 하는 중임.
새로운 정보가 있긴 한가? 마지막 소식이 거의 1년 전인데 진전이 있는지, 실용화가 된 건지 모르겠음.
솔직히 실리콘 트랜지스터가 어떻게 만들어지는지도 모르겠음. 웨이퍼랑 도펀트를 줘도 그다음은 모르겠어.