www.188betkr.com 讯随着芯片功率密度持续攀升，现有的热管理解决方案已难以跟上步伐。例如最先进的人工智能（AI）芯片，在训练和推理工作负载期间会产生大量热量，需依靠复杂且昂贵的数据中心冷却系统来维持性能、防止故障。国防与通信领域的射频放大器也面临类似挑战，高温会限制性能并缩短设备使用寿命。
散热不足会引发多重痛点：（1）性能受限：芯片需降频运行以避免过热；（2）可靠性下降：过热引起的故障可能造成高昂的停机损失；（3）冷却成本高：需配备能源密集型冷却系统，影响可持续性和利润率。
金刚石凭借其极高的热导率（单晶可达2000-2200 W/m·K），被认为是目前最具潜力的热管理材料之一，可以显著提升散热效率和增强设备可靠性。然而此前行业内仅能在低缺陷密度与大尺寸衬底制备方面各自取得突破，将两者结合是难以实现的目标。
2024年，Element Six（元素六）公司与日本Orbray株式会社宣布建立战略合作伙伴关系，共同开发通过化学气相沉积法（CVD）培育的高品质晶圆级单晶金刚石，该合作旨在释放合成金刚石的双重潜力：既可作为高功率密度半导体器件的散热衬底，又能作为先进电子应用中的超宽带隙半导体材料。
近日，两家公司的战略合作取得关键进展，双方联合开发出50 mm直径高质量、低缺陷密度的单晶金刚石晶圆。
图源：元素六
此次合成的金刚石晶圆表现出优异性能，导热系数超2200 W/(m·K)，表面粗糙度Ra<0.5 nm，平整度低于10 μm，适合与氮化镓（GaN）等下一代半导体直接键合，这一突破不仅为合成金刚石在高功率芯片和先进封装中的散热应用开辟了新路径，更推动其向下一代射频（RF）和电力电子器件用宽带隙半导体材料迈出了关键一步。该突破正是依托于双方技术的深度融合，将Orbray的金刚石异质外延生长技术成功移植到元素六的CVD金刚石合成平台，并结合了后者在同质外延及金刚石抛光方面的专业积累。
面对人工智能、5G、电气化及国防现代化带来的颠覆性行业需求，人造金刚石这类多功能材料的战略价值正日益凸显。此次技术进展为相关领域的创新升级筑牢了关键基础，也为后续该材料在扩大尺寸、降低缺陷密度上的持续突破铺路，助力技术进一步成熟落地。
参考来源：元素六、TechCrunch
（www.188betkr.com 编辑整理/石语）
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