金剛石憑借其卓越的電學(xué)性能——超寬的帶隙、超高的擊穿場(chǎng)強(qiáng)以及出類拔萃的電子與空穴遷移率，正穩(wěn)步邁向“終極半導(dǎo)體”的寶座。在聲學(xué)領(lǐng)域，金剛石傲擁有極其高的表面聲波速度與驚人的楊氏模量。在光學(xué)上，金剛石能夠傳遞從遠(yuǎn)紅外至紫外、能量低于其帶隙的光子。在熱學(xué)上，金剛石的導(dǎo)熱效率遠(yuǎn)超銅質(zhì)材料。正是這些全方位的優(yōu)異性能，賦予了金剛石跨越多領(lǐng)域應(yīng)用的無(wú)限潛力。

功能金剛石的合成

傳統(tǒng)金剛石高溫高壓(HPHT)合成方法，功能金剛石主要采用化學(xué)氣相沉積(CVD)的方法。CVD金剛石分為CVD薄膜和自支撐型厚膜(單晶金剛石和多晶金剛石)，按合成技術(shù)分為微波輔助型(MPCVD)、熱絲型和直流型。MPCVD技術(shù)是目前主流的合成高質(zhì)量金剛石的方法。

功能金剛石的應(yīng)用

1、珠寶領(lǐng)域應(yīng)用

化學(xué)氣相沉積(CVD)制造培育鉆石方法由于其成本降低，工藝穩(wěn)定，已經(jīng)量產(chǎn)，并批量投入工業(yè)，成為目前主要的培育金剛石的方法。

2、半導(dǎo)體領(lǐng)域應(yīng)用

金剛石是一種寬帶隙半導(dǎo)體材料，集力學(xué)、電學(xué)、熱學(xué)、聲學(xué)、光學(xué)、耐蝕等優(yōu)異性能于一身，是目前最有發(fā)展前途的第三代半導(dǎo)體材料之一。被業(yè)界譽(yù)為“終極半導(dǎo)體”，其禁帶寬度達(dá)5.5eV，熱導(dǎo)率高達(dá)22W/(cm·K)，室溫電子和空穴遷移率高達(dá)4500cm2/(v·S)和3800cm2/(v·S)，遠(yuǎn)高于第三代半導(dǎo)體材料GaN和SiC，因而可以滿足未來(lái)大功率、強(qiáng)電場(chǎng)和抗輻射等方面的需求，是制作功率半導(dǎo)體器件的理想材料。其應(yīng)用廣泛，包括但不限于計(jì)算機(jī)、雷達(dá)及電信系統(tǒng)，汽車、航空航天等。

3、熱學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用

金剛石具有極高的熱導(dǎo)率(2200W/(m·K))，遠(yuǎn)超于碳化硅、硅(Si)、砷化稼(GaAs)、銅和銀，具有極低的熱膨脹系數(shù)和高的彈性模量，是一種優(yōu)質(zhì)的電子封裝材料，主要應(yīng)用于金剛石增強(qiáng)金屬封裝材料和熱沉-金剛石襯底GaN器件等。而他高的熱導(dǎo)系數(shù)與電絕緣相結(jié)合，成為高功率設(shè)備的首選散熱器，主要應(yīng)用于激光二極管等。

4、光學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用

理想的電力傳輸窗口應(yīng)具備以下特性：非常低的總吸收，低熱膨脹系數(shù)，高熱導(dǎo)率，高強(qiáng)度和楊氏模量，折射率隨溫度變化應(yīng)小，金剛石在光學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用十分廣泛，其獨(dú)特的光學(xué)性質(zhì)使其成為制造高精度光學(xué)元件、激光器、光學(xué)衍射聚焦器、光電子器件以及醫(yī)療設(shè)備的關(guān)鍵材料。金剛石其強(qiáng)度和硬度是康寧玻璃的6倍和10倍，因此也被應(yīng)用于手機(jī)顯示屏和照相機(jī)鏡頭。

5、聲學(xué)器件應(yīng)用

由于金剛石密度低，楊氏模量和強(qiáng)度高，而使他成為高性能的高頻聲材料，它可以在高達(dá)70kHz的頻率下保持完美的振動(dòng)運(yùn)動(dòng)而不失真，具有較高的聲表面波速，是聲表面波濾波器的優(yōu)選材料，可以提高濾波頻率和功率承受能力。

6、摻硼金剛石(BDD)電極

BDD作為環(huán)保電極材料，通過(guò)電化學(xué)法能有效去除染料、農(nóng)藥、抗生素等多種難降解有機(jī)污染物，實(shí)現(xiàn)完全礦化，具有環(huán)境友好性。摻硼金剛石(BDD)電極產(chǎn)生強(qiáng)氧化羥基自由基，性能穩(wěn)定，適應(yīng)性強(qiáng)，有望成為最具潛力的有機(jī)廢水處理技術(shù)。

7、金剛石量子技術(shù)的應(yīng)用

金剛石量子技術(shù)為生物醫(yī)學(xué)和信息經(jīng)濟(jì)提供解決方案，利用氮空位缺陷實(shí)現(xiàn)室溫下量子態(tài)的操縱和讀出。金剛石因其應(yīng)用前景、化學(xué)惰性、機(jī)械硬度等優(yōu)點(diǎn)，在醫(yī)療器械中備受關(guān)注，可用于保護(hù)涂層、生物界面、生物傳感器及作為運(yùn)輸藥物的靶向材料。

8、納米金剛石潤(rùn)滑油

納米金剛石表面積大，具有豐富的官能團(tuán)，具有特殊的吸附性，經(jīng)過(guò)處理的納米金剛石具有良好的分散性，實(shí)驗(yàn)表明，在潤(rùn)滑油中加入千分之一的球形納米金剛石可顯著提高抗磨減震效果，廣泛應(yīng)用于機(jī)械結(jié)構(gòu)中。

碳方程10KW MPCVD設(shè)備采用最先進(jìn)的CVD系統(tǒng)，具有高可靠性、穩(wěn)定運(yùn)行、無(wú)人值守的安全聯(lián)鎖性能。可實(shí)現(xiàn)24 * 7的連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)，故障率很低，采用高真空不銹鋼水冷卻腔體，無(wú)硅污染，這不僅增強(qiáng)了設(shè)備的耐用性，還顯著提高了生產(chǎn)效率。生長(zhǎng)機(jī)臺(tái)調(diào)節(jié)范圍可達(dá)15MM，可靈活適應(yīng)各種生產(chǎn)需求。單個(gè)爐輸出多達(dá)57件（7*7mm），所生產(chǎn)的產(chǎn)品凈度等級(jí)可達(dá)到VVS級(jí)。

免責(zé)聲明 | 內(nèi)容源自網(wǎng)絡(luò)，版權(quán)歸原作者所有。如涉侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系我們處理