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商丘师范学院金刚石半导体研究取得关键突破

——成功培育28.91克拉高品质MPCVD金刚石毛坯

 

2026-09-23 学校要闻 王晓娟 浏览次数:

近日,我校商丘市金刚石半导体重点实验室依托MPCVD技术,成功培育出一颗28.91克拉高品质金刚石毛坯,标志着我校在金刚石半导体材料制备领域取得关键技术突破。

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。此次成功制备的17mm*17mm,28.91克拉,净度为VVS1级别的金刚石毛坯,体现了我校在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。

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。此次突破是我校在金刚石材料从“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。

该成果是我校深化科教融汇、推动科研育人的生动实践。实验室以重大科研项目为载体,将学生深度融入真实科研攻关,实现科技突破与人才培养协同共进。此次技术突破还将为教育部学校规划建设发展中心支持我校牵头成立的“豫东区域创新中心·金刚石产教融合创新联合体”提供关键技术支撑,有力助推区域新材料产业发展。未来,实验室将持续深耕金刚石半导体前沿研究,为服务国家战略需求和地方经济社会发展作出新的更大贡献。

(供稿单位:化学化工学院 审核:周艳丽 编审:贾莉美 审签:刘培培)

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