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       近日，美国今日半导体网站报道，美国陆军已与美国莱斯大学签署了一项为期五年，价值3000万美元的合作协议，共同研究下一代无线网络和射频电子产品，为美军提供更先进的情报、监视和侦察能力。其中包括用金刚石材料作为改进射频电子技术中GaN的超宽带隙替代品。

       研究团队由美国陆军研究实验室和莱斯大学的人员组成。为了改善射频电子产品的性能，该团队将开发氮化镓超宽带隙的后继产品。研究团队首先将在莱斯大学建立实验性生产设施，用于生长超纯金刚石薄膜以及射频电子原型器件可能用到的其他异质材料结构。

       美国陆军研究实验室的研究人员表示：“希望通过相关研究，有助于实现在需要时能够随时随地迅速部署的安全而且强大的军用通信网络，为此目的而开发的技术也将有助于改善美国农村宽带网络，减少对自然灾害的响应时间，并为在线教育提供新的机会等，从而使民用领域获得好处。”同时，随着金刚石半导体的合成、掺杂、生产技术的成熟，将会对高端制造业及前沿高新技术领域产生显著影响，包括更快的超级计算机、先进的雷达和电信系统、以及下一代航空航天电子设备等。 

       金刚石——终极半导体

       半导体是电子产品的核心，亦被称为现代工业的“粮食”：一代技术依赖于一代工艺，一代工艺依赖一代材料和设备来实现。半导体材料处于整个半导体产业链的上游环节，直接影响下游产业的质量和竞争力。

       金刚石是碳结晶为立方晶体结构的一种材料。在这种结构中，每个碳原子以“强有力”的刚性化学键与相邻的4个碳原子相连并组成一个四面体。金刚石晶体中，碳原子半径小，因而其单位体积键能很大，使它比其他材料硬度都高，是已知材料中硬度最高(维氏硬度可达10400kg/mm²)。

       金刚石材料还具有禁带宽度大(5.5eV)；热导率高，最高达120W/cm·K(-190℃)，一般可达20W/cm.K(20℃)；传声速度最高，介电常数小，介电强度高等特点。金刚石集力学、电学、热学、声学、光学、耐蚀等优异性能于一身，是目前最有发展前途的半导体材料。依据金刚石优良的特性，应用十分广泛，除传统的用于工具材料外，还可用于微电子、光电子、声学、传感等电子器件领域。因此，金刚石也被称为“终极半导体”材料。

       历史上的两次半导体产业转移产生了两批国际巨头：20世纪70年代，半导体产业从美国转移到日本，造就了富士通、东芝等顶级半导体企业；20 世纪 80 年代中后期，半导体产业转移向韩国、中国台湾，三星、台积电等企业诞生。如今，中国已成为半导体产业第三次转移的核心地区，即将迎来半导体行业黄金发展期。

       半导体产业是资金、技术和人才密集型产业，具有技术门槛高、研发投入大、周期长等特点。根据半导体行业协会的统计，目前在国内半导体制造环节国产材料的使用率不足15%，先进工艺制程和先进封装领域，国产化率更低。政策扶持、资金支持对半导体产业的发展非常重要。

       继2017年国务院发布《新一代人工智能发展规划》后，《促进新一代人工智能产业发展三年行动计划（2018-2020年）》又吹响了半导体芯片前进的号角。

       国家发改委最新发布的《产业结构调整指导目录（2019年本）》首次把功能性人造金刚石列入鼓励类，突显了国家对金刚石作为功能材料、战略性新兴产业的重视程度。

       继2014年国家集成电路产业投资基金启动一期投资后，2019年10月22日，国家集成电路产业投资基金二期股份有限公司正式注册成立，注册资本高达2041.5亿。

       在未来科技世界，5G、云计算、大数据、物联网、人工智能等新技术带来的新应用场景将为金刚石半导体提供大显身手的广阔舞台，这也将再掀金刚石产业发展新热点、新高度。

       由中国超硬材料网与DT新材料主办的第四届国际碳材料大会金刚石论坛即将于11月26日在上海拉开大幕，届时主办方倾力打造金刚石半导体“人才、技术、融资”高地，名家大咖围绕金刚石半导体及其应用展开深度探讨与精彩对话。

四届国际碳材料大会暨产业展览会

Carbontech 2019

2019年11月26-29日 

上海跨国采购会展中心

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