人类一直希望将培育钻石用在各种工业用途。到现在为止只是利用HPHT生长出的小颗粒金刚石磨料的硬度,作为超硬材料,做成各种磨具,用在研磨抛光。但是在声光化电热这些方面,需要大面积的单晶钻石片状的材料,还在研发中,没有真正使用上。
最早是几十年前用CVD方式生长成多晶金刚石片或金刚石膜,因为表面是粗糙的多晶结构,抛光困难,所以一直未能大量应用。大约在2000年以后,用新的方式开始生长单晶钻石,单晶CVD培育钻石是在扁平片状晶种片向上生长,可以做较大面积,但是它的成本太高,无法大量生产,以足够低的价位在民间工业界应用。所以到目前为止还没有真正大量使用。
▲ 单晶金刚石拼接晶圆
我们在研究的方向:
含硼CVD多晶膜、片用作水处理的电极,作为净水处理,消除水中有机生物、重金属,贵金属尾矿提纯,海水淡化、提炼海水中有价值金属,将水分解成氢和氧,增加电压可分解出多量的氘、氚,可作为核融合的原料。
金刚石均热板,在大功率芯片、电子器件散热有极大需求,但现在价格太高,只有军工产品才有少量需求,必须将价格降低到现在价格的1/10,民间产品才用得起。
金刚石LED超短波PN结发光,金刚石晶圆上生长金刚石正、负极半导体,产生215nm之LED发光,用作超高功率LED发光、制作杀菌工具、超强激光用于切割工具、远距离击杀武器,制作半导体工业最关键的光刻机光源。
金刚石晶圆拼接方式制作CVD大面积单晶晶圆,作为LED、半导体芯片衬底,可完全解决散热问题及利用金刚石的多项超级优秀的物理化学性能,将使人类半导体业迈入终极第四代晶圆材料,解决人类运用硅晶圆已达极限的困扰。
CVD钻石在工业上的民间用途,在这几年内将逐渐开发成熟,需求量将为首饰钻石十~百倍的份额。培育钻石,尤其是CVD培育钻石,现在是一个正在成熟中的朝阳企业,未来在首饰钻石及工业的散热、半导体、高端电子、汽车自动驾驶、量子计算机、高端激光…均有极大的发展空间,会是一个新纪元的开始,将持续百年以上。