金剛石不斷拓展在半導(dǎo)體領(lǐng)域應(yīng)用范圍

       從半導(dǎo)體材料的三項(xiàng)重要參數(shù)看，新一代半導(dǎo)體材料在電子遷移率、飽和漂移速率、禁帶寬度三項(xiàng)指標(biāo)上均有著優(yōu)異的表現(xiàn)。半導(dǎo)體行業(yè)中有“一代材料、一代技術(shù)、一代產(chǎn)業(yè)”的說(shuō)法。金剛石是最有應(yīng)用前景的新一代半導(dǎo)體材料之一。其熱導(dǎo)率和體材料遷移率在自然界中最高，在制作功率半導(dǎo)體器件領(lǐng)域應(yīng)用潛力巨大。

       目前，全球都在加緊金剛石在半導(dǎo)體領(lǐng)域的研制工作。其中，日本已成功研發(fā)超高純2英寸金剛石晶圓量產(chǎn)方法，其存儲(chǔ)能力相當(dāng)于10億張藍(lán)光光盤(pán)。隨著我國(guó)加快推動(dòng)關(guān)鍵技術(shù)突破，功能金剛石材料將由實(shí)驗(yàn)室階段向商業(yè)化轉(zhuǎn)變。

       高品質(zhì)大尺寸超純CVD金剛石可用于珠寶首飾、精密刀具、光學(xué)窗口、芯片熱沉、半導(dǎo)體及功率器件等高端先進(jìn)制造業(yè)及消費(fèi)領(lǐng)域。半導(dǎo)體用精密金剛石工具，常見(jiàn)的有：倒角砂輪、減薄砂輪、CMP-Disk、硬刀(電鑄劃片刀)等，可用于第三代半導(dǎo)體（例如：碳化硅）加工過(guò)程的切割、磨削、減薄、拋光等工序。

       金剛石探測(cè)器市場(chǎng)潛力巨大

       金剛石能探測(cè)從紫外線和 X 射線到粒子的多種射線。擁有制造符合高級(jí)探測(cè)應(yīng)用所要求的尺寸、質(zhì)量和結(jié)構(gòu)均勻的金剛石材料，為多種行業(yè)的新型探測(cè)器打開(kāi)了一個(gè)潛力巨大的新市場(chǎng)。

       目前，已開(kāi)發(fā)的金剛石探測(cè)器產(chǎn)品，包括在高能物理研究中的應(yīng)用，例如：歐洲核子研究中心 (CERN) 的大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī) (Large Hadron Collider) 項(xiàng)目、在德國(guó)重離子研究中心 (GSI) 的新 Facility for Antiproton and Ion Research(反質(zhì)子與離子加速器)以及 Diamond Light Source(英國(guó)資助的規(guī)模較大的科研設(shè)施，建設(shè)工作將耗時(shí)30多年)。工業(yè)應(yīng)用包括用于核工業(yè)的 a、β 和中子探測(cè)。即將推出的是用于醫(yī)療放射量測(cè)定、油井勘探數(shù)據(jù)記錄、紫外線應(yīng)用(例如半導(dǎo)體制造中的光刻和清洗)的探測(cè)器開(kāi)發(fā)項(xiàng)目。

       金剛線向更多領(lǐng)域拓展延伸

       金剛線涉及的應(yīng)用領(lǐng)域有藍(lán)寶石、光伏、磁性材料、半導(dǎo)體等太陽(yáng)能硅片的加工。金剛線產(chǎn)品在更多的領(lǐng)域進(jìn)行拓展延伸，比如石材、玉石、金屬材料等。自采用金剛線切割技術(shù)以來(lái)，圍繞“細(xì)線化”這個(gè)目標(biāo)方向就一直沒(méi)停止過(guò)，即使在硅料價(jià)格比較低的時(shí)候也是如此。當(dāng)然，在硅料價(jià)格高企的時(shí)候，細(xì)線化的價(jià)值也就更大。金剛線產(chǎn)品在碳化硅半導(dǎo)體加工方面已有驗(yàn)證和應(yīng)用。

       由于下游光伏產(chǎn)業(yè)的集中度越來(lái)越高，個(gè)體規(guī)模也越來(lái)越大，其對(duì)金剛線企業(yè)的關(guān)注主要集在供應(yīng)規(guī)模、切割表現(xiàn)、品質(zhì)的持續(xù)穩(wěn)定以及技術(shù)升級(jí)的能力這幾個(gè)方面。金剛線又屬于關(guān)鍵性耗材，所以說(shuō)未來(lái)一段時(shí)期內(nèi)，品質(zhì)占優(yōu)的金剛線產(chǎn)品的供求仍然會(huì)出現(xiàn)偏緊的狀態(tài)。

       除了首飾用途之外，金剛石還因其堅(jiān)硬以及各種物理、化學(xué)、光學(xué)性能優(yōu)異等特點(diǎn)，被制成切割、研磨工具應(yīng)用在工業(yè)領(lǐng)域。金剛石還在半導(dǎo)體、高端電子、汽車自動(dòng)駕駛、量子計(jì)算機(jī)、高端激光等方面大有作為，目前最大瓶頸在于生產(chǎn)成本太高。CVD是降低金剛石生產(chǎn)成本的技術(shù)，期待在工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域有更多應(yīng)用。