金剛石作為一種獨特的材料，具有高硬度、高耐磨性、高熱導率和低膨脹系數等優(yōu)異物理化學(xué)性能，隨著(zhù)技術(shù)的進(jìn)步和市場(chǎng)需求的增長(cháng)，金剛石的前沿應用正在不斷拓展，市場(chǎng)空間持續擴容。2023年11月2日，為進(jìn)一步探索金剛石前沿應用的新機遇和新挑戰，由DT新材料、中國超硬材料網(wǎng)主辦的第七屆國際碳材料大會(huì )金剛石前沿論壇在上?？鐕少彆?huì )展中心成功舉辦。

　　本次金剛石前沿論壇匯聚了金剛石領(lǐng)域的頂級專(zhuān)家、學(xué)者和企業(yè)代表，他們分別從金剛石的基礎研究、應用研究、市場(chǎng)趨勢等方面進(jìn)行了深入探討和交流。

　　哈爾濱工業(yè)大學(xué)朱嘉琦教授做《高品質(zhì)金剛石單晶生長(cháng)、器件及其裝備技術(shù)》報告，朱嘉琦教授詳細闡述了高品質(zhì)金剛石單晶研究背景及科學(xué)技術(shù)問(wèn)題，列舉分析晶圓用MPCVD裝備技術(shù)、金剛石半導體材料技術(shù)、高性能同位素電池技術(shù)等內容，并提出研制30kW-100kW級高效率穩定固態(tài)微波源，熟化915MHz晶圓級金剛石生長(cháng)裝備，突破晶圓級大尺寸單晶金剛石生長(cháng)工藝、進(jìn)一步拓展推廣金剛石功能應用等展望。

　　江南大學(xué)敖金平教授做《金剛石光電探測器》報告，金剛石半導體具有寬禁帶、高抗輻射強度、高載流子遷移率、高化學(xué)穩定性，是日盲紫外探測器的最佳候選材料之一。然而，由于金剛石材料是間接帶隙半導體，導致其對日盲紫外光的響應度較低。敖金平教授針對上述問(wèn)題，圍繞金剛石光電探測器響應度提升及性能優(yōu)化開(kāi)展了一系列研究，并展示取得的一些成果。

　　香港大學(xué)陸洋教授做《應變金剛石在半導體和光電子領(lǐng)域的應用》報告，陸洋教授首先展示了單晶金剛石在微納尺度下可實(shí)現接近理論極限的強度以及超大彎曲彈性變形，并通過(guò)原位拉伸首次實(shí)現了整體均勻、接近10%的深度彈性應變，初步驗證了深度彈性應變能有效調控和優(yōu)化金剛石的電子能帶結構，為未來(lái)推動(dòng)金剛石在微電子、光電和量子信息技術(shù)中的應用展現出潛力。

　　德潤斯合金科技（江蘇）有限公司總經(jīng)理白立輝做《高純納米金剛石的創(chuàng )新應用》報告，白立輝首先分享德潤斯通過(guò)激光合成技術(shù)生產(chǎn)的納米金剛石粉末具有純度高、均勻性好等特點(diǎn)，且通過(guò)進(jìn)一步處理可獲得多種溶劑或添加劑，便于不同工藝技術(shù)領(lǐng)域的應用需求。緊接著(zhù)詳細介紹了高純度納米金剛石在MPCVD涂層、精細拋光、潤滑、涂料、生物醫學(xué)、電子熱管理等領(lǐng)域的創(chuàng )新應用、應用優(yōu)勢，并針對不同適用產(chǎn)品舉例分析。

　　電子科技大學(xué)徐躍杭教授（段永鑫博士代講）做《金剛石半導體器件中的取向極化效應》報告。氫終端金剛石器件的截止頻率、輸出電流和輸出功率最高，在微波功率、電力電子領(lǐng)域中展現出較好的應用潛力。然而氫終端金剛石器件存在直流、脈沖輸出特性不穩定等挑戰。段永鑫博士針對氫終端金剛石場(chǎng)效應晶體管輸出特性不穩定的現象，提出了取向極化效應概念，揭示了導致輸出特性不穩定的機理，并提出一種長(cháng)脈沖邊沿的測試方法得到穩定的輸出特性。

　　哈爾濱工業(yè)大學(xué)曹文鑫助理教授（葉之杰博士代講）做《電子封裝用金剛石增強導熱材料技術(shù)研究》報告，葉之杰博士以金剛石超高熱導率為牽引，研究先進(jìn)金剛石鍵合技術(shù)，有效降低熱導率，為金剛石電子封裝應用提供材料技術(shù)基礎。以金剛石增強導熱為核心，開(kāi)發(fā)出導熱墊、導熱紙、導熱絕緣膠、金屬鍵合等系列熱界面材料產(chǎn)品，大幅降低界面熱阻，有效改善了發(fā)熱體與熱沉之間連接，并對其后面機理進(jìn)行了科學(xué)性分析。

　　中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所教授級正高工鄧麗芬做《聚晶金剛石(PCD）的制備與應用研究》報告，首先回顧PCD高溫高壓制備發(fā)展歷程、燒結工藝及機理研究，然后針對燒結過(guò)程金剛石-金剛石（Diamond-diamond）成鍵機理展開(kāi)討論。最后著(zhù)重介紹具有長(cháng)徑比的針狀金剛石、HPHT制備的低價(jià)超高導熱PCD、一體化制備異形PCD刀具等3種新型金剛石產(chǎn)品的制備與應用。

　　蘇州思體爾軟件科技有限公司副總經(jīng)理付昊做《Effect of Holder Design on Diamond Growth Profile in Conventional MPCVD Reactor》報告，付昊通過(guò)數值模擬來(lái)展示金剛石晶體的生長(cháng)速率和形狀，解析金剛石晶體生長(cháng)的時(shí)間演變過(guò)程，并結合哈爾濱工業(yè)大學(xué)等高校的文獻數據模擬論證，模擬結果表明凹穴的幾何形狀是決定金剛石生長(cháng)速度和晶體形狀的關(guān)鍵因素之一，為改善MPCVD工藝性能提供了一種創(chuàng )新的解決方案。

　　中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機械研究所杭寅研究員（趙呈春副研究員代講）做《金剛石在固體激光器熱管理中的應用研究》報告，提出了一種固體激光器熱管理的新方案，即在激光晶體表面直接沉積金剛石并制備了一系列連續、高質(zhì)量的金剛石薄膜。研究結果表明，金剛石薄膜的沉積能夠有效提升激光晶體的熱學(xué)性能，同時(shí)典型的CVD生長(cháng)環(huán)境對激光晶體光學(xué)性能的影響很小，滿(mǎn)足固體激光器熱管理的需求。

　　河北工業(yè)大學(xué)教授、先進(jìn)激光技術(shù)研究中心副主任白振旭（丁潔副教授代講）做《朝著(zhù)更高功率、更高亮度和多波長(cháng)發(fā)展的金剛石激光器》報告，丁潔副教授以金剛石晶體作為非線(xiàn)性增益介質(zhì)，實(shí)現了最高單脈沖能量的晶體拉曼激光輸出，以及階次可控的多波長(cháng)多頻率級聯(lián)布里淵激光輸出。為克服傳統粒子數反轉激光器難以兼顧波長(cháng)、功率和亮度的難題提供了新路徑，有效拓寬了金剛石晶體的應用潛力。

　　香港科技大學(xué)物理系副教授楊森做《基于高性能鉆石氮空位色心的量子精密測量》報告，近年來(lái)，寬禁帶半導體中的色心成為了很有潛力的能夠實(shí)現量子技術(shù)的物理體系。楊森副教授詳細闡述了高性能鉆石氮空位色心領(lǐng)域的研究進(jìn)展，匯報總結香港科技大學(xué)在利用氮空位色心進(jìn)行量子精密測量的工作以及研發(fā)的提高量子比特性質(zhì)的新方法。

　　元素六亞洲戰略業(yè)務(wù)總監秦景霞做《金因不完美而完美，元素六金剛石的量子世界》報告，具有氮空位中心的量子級金剛石，是一種固態(tài)量子材料，既易于設備集成，又能在常溫下工作，可廣泛用于量子計算、模擬、通信、傳感和探測等眾多技術(shù)應用。秦景霞總監首先介紹了元素六在量子金剛石材料的開(kāi)發(fā)進(jìn)展，隨后分享講解圍繞量子金剛石對CVD生長(cháng)爐的要求、量子金剛石材料性能的開(kāi)發(fā)和挑戰、量子金剛石的應用等內容。

　　論壇現場(chǎng)根據大會(huì )議程，明天將舉辦第七屆國際碳材料大會(huì )培育鉆石論壇，特別邀請Diamond Foundry大中華區總經(jīng)理李楊等嘉賓分享精彩的報告，同時(shí)設置圓桌討論環(huán)節，與會(huì )嘉賓們將圍繞培育鉆石如何真正可持續發(fā)展、產(chǎn)業(yè)鏈如何縱向整合，打造培育鉆石生態(tài)圈、如何平衡供需關(guān)系等熱點(diǎn)話(huà)題，分享觀(guān)點(diǎn)、碰撞思維。