近日,商丘师范学院金刚石半导体重点实验室依托 MPCVD 技术,成功培育出一颗 17mm*17mm、28.91 克拉、净度为 VVS1 级别的高品质金刚石毛坯,标志着商丘师范学院在金刚石工艺参数调控和单晶生长控制方面的技术积累已实现突破。

金刚石被视为最具潜力的“第四代半导体材料”,禁带宽度、击穿电场、热导率等核心指标远超硅、碳化硅和氮化镓等传统半导体材料,是高功率芯片散热的核心材料。MPCVD法因纯度高、晶体质量好,是电子级金刚石生产的最优技术路线。

我国人造金刚石单晶产量占全球95%以上,但产业优势长期集中于工业磨料和珠宝领域,半导体级大尺寸高质量单晶衬底仍存在技术瓶颈。此次突破是商丘师范学院在金刚石材料从“工业牙齿”向“半导体核心材料”跨越进程中的积极探索。

从应用前景看,高品质CVD金刚石在AI芯片散热、功率电子器件、光学窗口、声学振膜及量子技术等领域均具有广阔空间,全球金刚石散热市场预计到2030年可达数十亿美元,此次技术积累为后续对接上述高端应用奠定了基础。

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作者 czy