金刚石_金刚石资讯

突破金刚石散热难题：温度降低23℃，技术可规模化用于AI芯片

莱斯大学科研团队开发了一种可规模化制造的选择性区域金刚石散热层技术，通过“自下而上”的成核工程策略，直接在芯片表面生长图案化金刚石层，将电子器件核心温度降低23摄氏度，为高功率AI芯片、5G/6G硬件提供革命性散热解决方案。这项技术有望解决芯片热管理问题，延长器件寿命并提升运行速度。

DT半导体

570

02/28 11:19

金刚石散热

从潜海装备到AI散热：金刚石-SiC材料迎来应用窗口

德国Fraunhofer IKTS开发了金刚石-SiC复合材料，利用金刚石的高硬度和SiC的优异化学稳定性，特别适合潜海、化工等高暴露轴承与密封件。该材料通过梯度设计，在功能表面形成金刚石层，实现了高硬度和低加工成本。已在SubSeaSlide项目中成功应用，并获得多家企业的认可。

DT半导体

283

02/28 09:46

金刚石 SiC材料

刘胜院士专访深度：金刚石“热革命”——第三、四代半导体如何重塑AI时代先进封装

AI/HPC芯片功耗挑战下，第三代/第四代半导体材料（如金刚石、SiC）成为解决热管理的关键。刘胜院士认为，这些材料不仅能替代硅基材料，更重要的是适应后摩尔时代的“算力暴涨+功耗飙升”，实现“热-电-力”协同平衡。具体来说： 1. **金刚石**：具有超高导热性，是解决AI芯片热墙的唯一物理学方案。 - 复合材料：最快落地的“补丁式”方案，适用于高端芯片散热。 - 晶体管级生长：根治式方案，彻底消除界面热阻。 2. **SiC Interposer**：作为“贵族方案”，导热效率高，适合热流密度极高的核心区域。 3. **玻璃基板**：提供互连密度，配合金刚石形成“玻璃时代+金刚石性能倍增”。 4. **多物理场协同设计**：通过混合键合、材料优化和装备升级，实现系统级优化。综上所述，第三代/第四代半导体材料不仅是材料替代，更是协同适配的系统工程，推动封装技术革新，助力高性能计算发展。

DT半导体

708

02/26 09:26

先进封装金刚石

英飞凌：GaN布局与金刚石衬底探索

英飞凌推动氮化镓(GaN)功率器件在AI数据中心、机器人和可再生能源的应用，通过提升300mm GaN功率晶圆技术的成本效益，并探索新型材料如金刚石、蓝宝石和工程衬底。GaN在AI数据中心电源架构升级中显示出显著优势，尤其是在800V→48V中间母线(IBC)架构中，采用堆叠拓扑的650V GaN展现出卓越的功率密度和系统效率。然而，随着GaN器件在AI数据中心的大规模部署，热管理问题变得尤为突出，特别是对于高负载运行和单机功率持续提升的需求。因此，研究如何利用金刚石等新材料提高热导率，降低器件结温和改善系统稳定性显得尤为重要。

DT半导体

451

02/14 09:57

GaN 金刚石

美国验证：石墨转化率达53.6%，合成金刚石“中国以外”的生产新可能？

伦敦矿业公司Blencowe Resources宣布，其乌干达Orom-Cross石墨项目石墨精矿在美国AETC测试中表现出色，转化率为53.6%，远超行业标准的50%，标志着中国以外地区合成金刚石生产的经济可行性和技术潜力。尽管尚未大规模量产，但这一成果为后续应用提供了重要参考。

DT半导体

337

02/12 09:55

金刚石石墨

芯片热点冷却方案盘点：为何金刚石微通道成为研究焦点

近年来，随着高功率密度、小型化电子系统的快速发展，芯片散热问题日益严峻。特别是对于GaN HEMT、SiC功率模块等器件，传统散热方案在应对超高热流密度热点方面面临瓶颈。为此，研究人员引入了金刚石材料及其微通道结构，以解决这一难题。北京大学王玮、张驰团队成功研发了全金刚石基嵌入式歧管微通道散热器（FDMMHS），通过激光加工技术在金刚石衬底上实现高深宽比的微通道与歧管结构，显著提升了对超高热流密度热点的冷却效果。该散热器在1 mm x 1 mm热点下实现了10,000 W/cm²的散热，温升仅120 ℃。有研集团有限公司的研究则展示了金刚石铜（DC）复合材料在微通道流动沸腾技术中的应用，证实了其在高热流密度下的卓越散热性能，特别是在极端场景下，DC75材料的传热系数峰值可达127.48 kW/(m²·K)，远超传统材料。南京理工大学和中国工程物理研究院合作提出的CVD-DMC微通道冷却方案，通过模拟和实验验证了菱形肋结构在超高热流条件下的高效散热性能，为高功率芯片的热管理提供了新途径。东南大学团队提出了基于金刚石微通道的近结冷却技术，通过优化针翅结构参数，实现了前所未有的散热极限7300 W/cm²，为氮化镓功率器件的热管理提供了国际领先方案。华中科技大学团队通过优化金刚石/铜复合材料的界面，制备出了导热率高达807 W/m·K的金刚石/铜基底，解决了界面热阻和加工难度的问题，为高功率电子设备的热管理提供了技术路径。哈尔滨工业大学团队提出了一种基于金刚石单晶-多晶混合微通道的创新散热策略，显著提高了整体温度均匀性，尤其是对于高热流密度与大尺寸热点，混合散热器的散热性能大幅提升。太原理工大学团队提出了一种新的金刚石微通道制备策略，通过实验与数值模拟相结合，研究了微沟槽宽度对金刚石生长过程的影响，成功制备出高质量的金刚石微通道。西安交通大学团队采用激光蚀刻与外延生长技术，成功制备出具有超高长宽比的封闭式单晶金刚石微通道板，验证了微通道板的连续性和规则形状。北京科技大学团队通过对金刚石微通道进行表面改性，研究了不同表面处理方式对其传热性能的影响，发现氟终止（FT）处理的金刚石微通道在保持良好疏水性的同时，传热系数提升显著。综上所述，金刚石微通道技术已在实验层面证明了其在超高热流密度散热场景下的显著优势，尤其是在小尺寸热点、近结区冷却等方面展现出了突破物理极限的潜力。然而，要实现大规模工程应用，还需克服材料成本、加工一致性和系统集成等方面的挑战。

DT半导体

1221

02/10 10:18

金刚石散热

日本EDP×AIST提出金刚石/硅复合晶圆新路径

日本AIST与EDP合作提出一种新方法，通过将小尺寸单晶金刚石晶圆贴合到大尺寸硅晶圆上，构建金刚石/硅复合晶圆，实现金刚石器件的晶圆级加工。研究发现，提高金刚石/硅键合温度至1200℃可以显著改善复合晶圆的平整性和微细光刻适应性，同时保持良好的界面强度和工艺兼容性，有望推动金刚石器件进入现有半导体工艺体系。

DT半导体

302

02/09 13:24

晶圆金刚石

攻坚4英寸：金刚石晶圆量产之路

金刚石因其优异的物理性质，在高频、高功率电子设备和量子传感器领域展现出巨大应用潜力。然而，大规模生产4英寸同质外延金刚石晶圆面临位错密度控制和成本等问题。通过优化MPCVD技术、采用“马赛克”方法以及改进后处理工艺，有望解决这些问题并推动金刚石衬底的大规模应用。

DT半导体

584

02/03 10:44

金刚石

GaN-on-Diamond，不只是把衬底换成金刚石

GaN器件因其高性能被广泛应用于高功率射频和功率电子领域，但高功率密度带来的严重发热问题亟待解决。金刚石作为理想的散热材料，理论上可大幅降低结温，但实际应用中面临诸多挑战。首先，热源集中在GaN层，而金刚石仅处于热扩散路径末端，其效能依赖于上游结构的有效热传导。其次，GaN层的厚度设计需兼顾纵向传热和横向扩散，过薄可能导致热集中，过高则增加热阻。此外，过渡层虽引入额外热阻，却在工程可靠性方面发挥重要作用，有效缓解GaN与金刚石间的热膨胀系数失配问题。最终，GaN-on-Diamond的工程化不仅是材料的选择，更是系统级优化的过程，需在性能、可靠性、成本和可制造性间寻找最佳平衡点。

DT半导体

690

02/02 16:00

氮化镓金刚石

金刚石半导体，走到哪一步了？

美日联合投资5500亿美元共同生产人造金刚石，旨在应对中国在技术和供应链上的影响力。中国在工业级金刚石生产上有明显优势，但仍需提升大尺寸电子级晶圆成品率和超精密加工能力。日本和美国则在高端制造和技术创新上各有侧重。此合作预计将重塑全球金刚石供应链，带来新的机遇与挑战。

DT半导体

449

01/29 14:34

半导体金刚石

从散热到系统可靠性：金刚石正在进入先进封装

刚刚过去的 CES 2026 上，初次亮相的美国初创公司 Diamond Quanta 展示了 300 mm 金刚石-硅复合晶圆和首款商业化产品 Adamantine Optics™。展会刚结束不久，Diamond Quanta 便于近日正式发布 Adamantine Thermal™——一套专为先进封装和异构集成设计的工程化金刚石热管理平台。创始人兼 CEO Adam Khan 在公告中表示：

DT半导体

968

01/26 17:37

AI芯片金刚石

从产业链视角看结构化金刚石：谁真正掌握了工程化能力

结构化金刚石成为行业热点，但实际工程化难度巨大。上游材料虽成熟，但多数仅限于展示样品，缺乏工程友好型材料供应。中游微纳加工能力稀缺，尤其是具备半导体工艺背景的企业表现突出。下游应用需求驱动结构化发展，特别是功率半导体和先进封装领域。目前全球仅有少数企业具备全面的结构化能力，未来竞争将聚焦于材料、工艺和应用的协同整合。

DT半导体

602

01/08 11:23

金刚石

未来已来：金刚石与宽禁带材料引领电动汽车技术革新

电动汽车（EV）发展推动功率电子转换器向高效、紧凑、可靠的方向演进。宽禁带半导体，特别是碳化硅（SiC）、氮化镓（GaN）、金刚石和氧化镓（Ga₂O₃），因其卓越的材料特性，在牵引逆变器、车载充电器、DC-DC转换器等领域展现出巨大潜力。SiC在高压系统中占据主导地位，GaN则以其高频特性适用于车载充电器和无线充电领域。金刚石作为超宽禁带材料，虽面临n型掺杂和成本高昂的挑战，但在未来有望实现大规模应用，特别是在超高压和高温环境中。随着材料技术的进步，宽禁带半导体将继续推动电动汽车技术革新，提高能源利用效率和系统性能。

DT半导体

959

01/06 15:20

电动汽车金刚石

金刚石的多元应用：不仅仅是散热

金刚石以其卓越的物理性质，在热学、光学、声学、力学和电学等多个领域展现出巨大的应用潜力。在热学方面，金刚石填料和热沉片有效解决了芯片散热难题；在光学领域，金刚石因其宽广的透光谱和量子特性，成为量子传感器和红外光学窗口的理想材料；在声学领域，金刚石的高声速提升了深海探测和高保真音频的质量；在力学方面，金刚石复合材料的韧性提升使其适用于高温高压环境；在电学领域，金刚石作为“终极半导体”材料，有望在高频电子器件和量子技术中发挥重要作用。随着技术进步，金刚石将成为未来科技发展的关键材料，推动各行业创新。

DT半导体

1914

2025/12/27

半导体材料金刚石

8.68 亿美元！Diamond Foundry欧洲扩产，生产半导体级金刚石衬底

Diamond Foundry宣布其合成金刚石晶圆厂获西班牙政府及欧盟批准，将大规模生产半导体级单晶金刚石衬底，标志着该材料向工业化、商业化迈进。由于其极高热导率和优异性能，有望突破当前半导体器件的散热瓶颈。然而，能否实现与现有半导体工艺兼容并形成稳定、环保的生产体系，将是其成功的关键。

DT半导体

1684

2025/11/28

晶圆厂金刚石

8.68 亿美元！Diamond Foundry欧洲扩产，生产半导体级金刚石衬底

日本金泽大学团队发现金刚石刻蚀新机制：氮气是关键

日本金泽大学的研究揭示了氮在氢等离子体刻蚀金刚石过程中起到的关键作用，证实氮基活性物种能显著提高刻蚀速率并改善表面形貌，同时不影响晶向选择性，这对金刚石量子器件和功率电子制造有重要意义。

DT半导体

1248

2025/11/24

金刚石刻蚀工艺

CVD多晶金刚石膜全景解析：制备路线、性能决定因素与产业化挑战

多晶金刚石膜因其卓越的热导率（高达2000 W/(m・K)）成为解决高功率器件散热问题的理想材料。然而，其产业化面临三大挑战：高昂的CVD设备与运维成本、大尺寸膜的均匀性和应力管理难题，以及与现有产线的兼容性不足。目前，MPCVD、HFCVD、DC-HC CVD和DC arc jet CVD四种CVD技术各具特点，分别在不同应用场景中展现优势。优化热导率的关键在于控制晶粒尺寸、膜厚和晶面取向，并通过工艺参数调节和辅助物理场来实现。多晶金刚石膜在高功率器件中表现出色，如降低GaN HEMT器件的热阻和结温。未来的研究应集中在提高制备技术和拓展应用领域，同时深化对材料性能的基础理解。

DT半导体

2154

2025/11/23

半导体材料金刚石

5分钟制备8英寸纳米金刚石阵列，实现晶圆级集成

香港大学褚智勤教授团队开发了一种基于静电场捕获的新方法，在8英寸硅晶圆上实现了82.5%的单纳米金刚石捕获率，显著提升了纳米金刚石在芯片上的大规模可控排列能力，为量子材料的规模化应用提供了可行路径。

DT半导体

1021

2025/10/28

金刚石

比稀土更具威慑力，这5家公司一骑绝尘

中国掌握了全球95%的人造金刚石产能，并且在全球半导体制造中扮演着重要角色。随着中国对人造金刚石实施出口管制，西方芯片产业面临严重威胁。面对这一挑战，国内多家公司凭借其先进的技术和生产能力，在芯片自主领域取得了显著进展。这些公司在3D封装、Chiplet异构封装、晶圆级封装等方面表现出色，成为推动中国芯片产业发展的重要力量。

芯火相承

669

2025/10/27

半导体材料金刚石