Алмаз с его уникальными свойствами, такими как сверх-широкая запрещенная зона, сверх-высокая теплопроводность, высокая напряженность поля пробоя и радиационная стойкость, является высокотехнологичным-стратегическим материалом в области полупроводников, служащим как материалом для устройств, так и функцией рассеивания тепла. Его основные области применения можно разделить на следующие категории:
1. Высококачественное-отведение тепла в полупроводниках — в настоящее время наиболее развитое направление индустриализации.
В настоящее время это самое быстрорастущее-применение алмаза в области полупроводников, основная ценность которого заключается в решении проблемы рассеяния тепла в мощных-чипах:
Основные сценарии применения: используется для отвода тепла в чипах искусственного интеллекта, мощных-графических процессорах, усилителях мощности базовых станций связи 5G/6G, силовых устройствах аэрокосмической отрасли и лазерных диодах. Конкретные формы включают три основные категории: алмазные подложки, алмазные радиаторы и алмазные-композитные теплопроводные материалы с медью. Теплопроводность алмаза может достигать 2000-2500 Вт/(м·К), что более чем в 5 раз превышает теплопроводность меди, а также может соответствовать коэффициентам теплового расширения кремния и карбида кремния, избегая сбоев интерфейса, вызванных тепловым расширением и сжатием.
Прогресс в индустриализации. К 2026 году отечественные решения для жидкостного охлаждения обеспечили широкомасштабное-применение алмазных-медных теплопроводящих материалов. В графических процессорах NVIDIA следующего-поколения также будет использовано алмазное-медно-композитное решение для отвода тепла. Промышленность прогнозирует, что к 2030 году рынок алмазного теплоотвода в области чипов искусственного интеллекта достигнет 48-90 миллиардов юаней.
2. Полупроводниковые силовые устройства на основе алмазов--Основное направление развития силовых полупроводников следующего-поколения.
Алмаз сам по себе представляет собой сверх-полупроводниковый материал с широкой запрещенной зоной, характеристики которого значительно превосходят карбид кремния и нитрид галлия, и признан «полупроводниковым материалом высочайшей мощности»:
