松山湖科学城新材料技术新突破！北大团队攻克金刚石薄膜制备难题

松山湖科学城新材料技术新突破！北大团队攻克金刚石薄膜制备难题

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证券时报网

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来源

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https://stcn.com/article/detail/1463427.html

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https://www.yicai.com/video/102413405.html

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https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2021/8/463059.shtm

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https://finance.sina.com.cn/stock/relnews/cn/2024-12-23/doc-ineamnxt2677071.shtml

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http://ssl.dg.gov.cn/qypd/qyxx/content/post_3566088.html

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https://news.pku.edu.cn/jxky/c09269369c9c45f1b88166da8c7173fa.htm

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https://pub.timedg.com/a/2024-12/19/AP67640c57e4b0cb4fe7a129dc.html

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http://kcyt.net/content/66571/1/

9.

https://www.pku-ioe.cn/show/68.html

近日，北京大学东莞光电研究院传来重磅消息：由该院王琦研究员与南方科技大学李携曦教授、香港大学Yuan Lin教授以及褚智勤教授等研究人员组成的联合研究团队，在金刚石薄膜材料制备和应用方面取得重要进展。这一突破性成果于12月18日在国际顶级学术期刊《自然》上发表，标志着我国在金刚石薄膜技术领域迈出了重要一步。

研究团队开发了一种创新的制备方法，能够实现大尺寸超光滑柔性金刚石薄膜的批量生产。这种方法通过切边后使用胶带进行剥离，成功制备出具有以下特点的金刚石薄膜：

• 大面积：可达到2英寸晶圆尺寸
• 超薄：厚度在亚微米级别
• 超平整：表面粗糙度低于纳米级
• 超柔性：可实现360°弯曲

这种高品质薄膜不仅具有平坦的可加工表面，允许进行微纳加工操作，其超柔性特点还使其能够直接用于弹性应变工程和变形传感应用，这是传统更厚的金刚石薄膜无法实现的。

金刚石被誉为“终极半导体材料”，原因在于其卓越的物理性能：

• 载流子迁移率高
• 导热性优异
• 介电击穿强度高
• 具有从红外到深紫外的超宽带隙和光学透明度

这些特性使其在半导体领域具有广阔的应用前景。作为第四代半导体核心材料，金刚石半导体具有超宽禁带、高击穿场强、高载流子饱和漂移速度等特点。同时，金刚石还是自然界中导热性能最好的材料之一，热系数远高于传统散热材料，能够有效降低电子设备的温度。

全球各大科技公司已开始布局金刚石半导体领域。英伟达率先开展钻石散热GPU实验，性能达到普通芯片的三倍；华为也公布了多项涉及金刚石散热的专利。西班牙政府已批准向人造金刚石厂商Diamond Foundry提供8100万欧元补贴，计划于2025年开始生产单晶金刚石芯片。

中国在人造金刚石领域已具备显著优势。据统计，2023年全球人造金刚石产量中，中国占比高达95%，拥有838家相关企业，且产业链具备绝对成本优势。多家上市公司如力量钻石、黄河旋风、惠丰钻石等在该领域积极布局，其中部分企业已与国际知名企业开展合作，共同推进金刚石半导体技术发展。

这一重大科研突破的背后，离不开松山湖科学城的大力支持。作为大湾区综合性国家科学中心先行启动区，松山湖科学城已构建起完善的科技创新体系，包括：

• 重大科技设施：如中国散裂中子源
• 高水平研究机构：如松山湖材料实验室
• 高端人才集聚：吸引全球顶尖科研人才
• 政策支持：每年投入超2000万元支持基础研究，单个项目最高资助5000万元

这一系列举措为科研团队提供了良好的创新环境和充足的资源保障，成为推动科技创新的重要动力。

北京大学东莞光电研究院的这一技术突破，不仅展示了我国在新材料领域的创新能力，更为半导体行业的未来发展开辟了新路径。随着金刚石薄膜制备技术的不断进步，我们有理由期待，这一“终极半导体材料”将在更多领域发挥重要作用，为产业升级和经济发展注入新的动力。

这一突破性成果的取得，充分体现了粤港澳大湾区在科技创新领域的强大实力和广阔前景。随着更多类似创新成果的涌现，大湾区必将为我国建设科技强国作出更大贡献。