材料发展了,新的科学技术就呼之欲出。唯有先进的科技,才能够充分利用我们生活中能够利用的材料,使其服务与人类,让人类享受到材料的发展所带来的方便与舒适。所谓材料,是指经过某种加工,具有一定结构、成分和性能,并具有一定用途的物质。在实践中,人们按用途把材料分成结构材料和功能材料。结构材料主要是利用其强度、韧性、力学及热力学等性质,广泛用于机械制造、工程建设、交通运输和能源等各个工业部门。功能材料则主要利用其声、光、电、磁、热等性能,用于电子、激光、通讯、能源和生物工程等许多高新技术领域。按化学成分分类,则可把材料分为金属材料、有机高分子材料、无机非金属材料及复合材料等。某一种新材料的问世及其应用,往往会引起人类社会的重大变革。今天我们聊一下“功能性单晶金刚石材料”,顾名思义,功能性单晶金刚石就是抛开简单的切削应用和珠宝级钻石的应用。单晶金刚石具备许多优异的物理化学性能,高的硬度、高的热导率、高化学稳定性、高光学透过性、极宽的禁带宽度、负的电子亲合性、高绝缘性和良好的生物兼容性等。这些独特的物理化学性质结合在一起使金刚石可以应用于众多领域,这也使得金刚石成为近几十年中最有潜力的新型功能材料之一。金刚石在目前所有的固体材料中具有最宽的透过光谱,从紫外的nm到红外的25μm(波长1.8μm-2.5μm除外),以及到微波范围内,金刚石都具有优良的透过性。由于金刚石此种优异的光学特性,同时抗辐照损伤性强,加上其高硬度、高热导率、高化学稳定性和低膨胀系数,金刚石是制作现代红外光学窗口的理想材料。同时MPCVD方法制备的单晶金刚石还可以做成大功率激光器件的输能窗口,金刚石的耐高温及耐热震特性可使激光器件输出功率大幅度的提高。金刚石探测器相比于传统的硅基探测器具有灵敏度高、暗电流小、抗辐射能力强以及使用年限长等优点。这是因为金刚石具有极宽的禁带宽度(5.45eV),且金刚石晶格中C-C键键能非常高,以及碳原子对高能粒子辐射的吸收截面很小等特性决定的。当高能粒子经过单晶金刚石时,由粒子的离化作用在金刚石晶体内部形成电子-空穴对,对金刚石施加外加电场时,电子和空穴分别朝反方向运动,即形成迁移电流,迁移电流的强度与入射高能粒子的强度与数量成正比,通过检测迁移电流的大小即完成对入射粒子强度的测量。单晶金刚石具有高电子和空穴迁移率、高击穿电压、高热导率,在掺杂后可半导体化,使其成为目前已知的最优秀的宽禁带高温半导体材料。目前已经在MPCVD法制备的大尺寸单晶金刚石上获得高达m2/V的迁移率。一旦以金刚石为基体的高温半导体可以大规模应用,那么目前世界上的硅基半导体产业将面临巨大变革,金刚石高温半导体将会引领下一次半导体产业革命。我们是成立于年11月,科技部科技型中小企业、中关村高新技术企业、北京股权交易所挂牌企业。公司以技术研发为基础、以产业应用为导向,已经形成单晶金刚石材料生产、无机非金属材料表面镀膜、金刚石基材掺杂等服务体系。公司掌握微波等离子化学气相沉积(MPCVD)设备三种型号的制造和专利,生产的材料分别适用于生产珠宝及实验室培育钻石,工业级多晶金刚石,光学级单晶金刚石,可为特定客户提供新材料研发、定制服务,市场广泛,前景巨大。钻石王老师自行研发了EMTT设备,采用微波等离子化学气相沉积生产单晶金刚石材料。设备沉积台80MM每次可放置36颗种子,一次生长周期可获得克拉钻石毛坯。并且采用拼接法获得了直径50mm的单晶金刚石材料的种子,可批量生产2英寸的单晶金刚石晶圆和镜片,用在半导体行业和极端环境下的光学产业。