吉大成功研制2英寸單晶金剛石 制備技術(shù)取得重大突破。近日，吉林大學(xué)鄒廣田院士團(tuán)隊(duì)在大尺寸單晶金剛石制備領(lǐng)域取得重大突破，成功研發(fā)出擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的“臺(tái)階流調(diào)控技術(shù)”，并制備出2英寸（50×50mm2）單晶金剛石。相關(guān)成果發(fā)表于國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《Functional Diamond, 2026, 6, 2620820》。這一進(jìn)展標(biāo)志著我國(guó)在“下一代超寬禁帶半導(dǎo)體”戰(zhàn)略材料金剛石的制備技術(shù)上邁出關(guān)鍵一步。

金剛石以其卓越的物理和電學(xué)性能，被譽(yù)為“終極半導(dǎo)體”材料，在功率電子、射頻器件、量子信息等前沿領(lǐng)域具有廣闊應(yīng)用前景。2018年，鄒廣田院士率領(lǐng)團(tuán)隊(duì)赴珠海，成立高壓與超硬材料全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室分室，聚焦CVD金剛石的重大應(yīng)用研究。經(jīng)過(guò)持續(xù)攻關(guān)，團(tuán)隊(duì)在單晶金剛石生長(zhǎng)工藝、高品質(zhì)控制及晶圓剝離等方面取得多項(xiàng)原創(chuàng)性突破。他們發(fā)現(xiàn)“單晶生長(zhǎng)區(qū)”，實(shí)現(xiàn)無(wú)邊緣多晶伴生穩(wěn)定生長(zhǎng)；揭示“一致臺(tái)階流”對(duì)籽晶拼接縫平滑過(guò)渡的關(guān)鍵作用，簡(jiǎn)化工藝、降低成本；聯(lián)合研發(fā)激光隱形切割技術(shù)，成功剝離厚度350微米的自支撐單晶金剛石晶圓，尺寸與結(jié)晶質(zhì)量均達(dá)到國(guó)內(nèi)外先進(jìn)水平。

近年來(lái)，團(tuán)隊(duì)先后承擔(dān)廣東省重點(diǎn)領(lǐng)域研發(fā)計(jì)劃、工信部重點(diǎn)項(xiàng)目、海南省重點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)等，累計(jì)科研經(jīng)費(fèi)達(dá)5000萬(wàn)元，建成國(guó)內(nèi)首臺(tái)30kW、2.45GHz MPCVD金剛石生長(zhǎng)設(shè)備，成功生長(zhǎng)出6英寸多晶金剛石膜，平均生長(zhǎng)速率達(dá)12μm/h，良品率超70%。已具備批量制備1英寸單晶金剛石能力，技術(shù)成熟度達(dá)7級(jí)。在純度控制方面，團(tuán)隊(duì)研發(fā)出雜質(zhì)俘獲與位錯(cuò)湮滅技術(shù)，使氮、硅雜質(zhì)濃度低于PL及XPS光譜探測(cè)極限，氮雜質(zhì)濃度小于5ppb，達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，與元素六公司產(chǎn)品相當(dāng)。

隨著大尺寸、高純度單晶金剛石制備技術(shù)的不斷成熟，金剛石材料正從“未來(lái)材料”逐步走向新一代信息技術(shù)、高端裝備、生物醫(yī)療等領(lǐng)域創(chuàng)新發(fā)展的“核心材料”，其產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程與應(yīng)用拓展迎來(lái)關(guān)鍵機(jī)遇期。吉大成功研制2英寸單晶金剛石 制備技術(shù)取得重大突破！