2025-2030年中国大尺寸MPCVD单晶金刚石市场调研及投资前景研究预测分析报告

报告编号:546949中国市场研究网www.hjbaogao.com.cn2025-02-28 22:47:18
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大尺寸MPCVD单晶金刚石,是指采用微波等离子体化学气相沉积法(MPCVD)制备得到的大尺寸、高质量单晶金刚石。

单晶金刚石除了具有多晶金刚石拥有的优良物理化学性能以外,还具有优异的光学透过性、电子空穴迁移率、禁带宽度、击穿电压等性能,在半导体、微电子、光学器件等领域拥有明显应用优势。

在工业领域,单晶金刚石制备工艺主要包括高压高温法(HPHT)、化学气相沉积法(CVD)两种。高压高温法制备得到的单晶金刚石尺寸小、品质较差;化学气相沉积法可制备大尺寸产品,其中MPCVD法可以制备高纯净度、大尺寸的单晶金刚石。

我国是全球最大的金刚石生产国,但采用MPCVD技术制备大尺寸单晶金刚石的企业数量少。大尺寸MPCVD单晶金刚石可以用作高精度探测器用高导热、高透光的光学窗口材料。2024年8月,工信部关于发布国家重点研发计划“高性能制造技术与重大装备”等16个重点专项2024年度项目申报指南的通知中,在特种及前沿功能材料方面,将大尺寸MPCVD单晶金刚石光热功能材料高效制备及示范应用列入。

2024年7月,宁波晶钻科技股份有限公司制备出60毫米×60毫米(3.35英寸)的CVD单晶金刚石,是当时已知全球最大的人造单晶金刚石,采用的是MPCVD技术,公司还开发出我国首台具有自主知识产权的MPCVD单晶金刚石生长设备。

单晶金刚石衬底是大尺寸MPCVD单晶金刚石的另一重要应用领域。氮化镓(GaN)是综合性能优异的第三代半导体材料,以单晶金刚石为衬底可以明显改善氮化镓电子器件的散热效果,需要采用大尺寸单晶金刚石在其上外延生长氮化镓。因此大尺寸MPCVD单晶金刚石成为半导体产业技术升级的关键领域之一。

2024年11月,西安交通大学团队采用MPCVD技术,首次在Ir(111)/蓝宝石表面实现单晶金刚石(111)面的外延生长,成功实现20×20mm2(111)取向的异质外延单晶金刚石自支撑衬底制备。

在工信部关于发布国家重点研发计划“高性能制造技术与重大装备”等16个重点专项2024年度项目申报指南的通知中,对大尺寸MPCVD单晶金刚石的尺寸要求是≥100mm×100mm×1mm,当前我国已经开发问世的产品与之相比仍有差距。总的来看,我国大尺寸MPCVD单晶金刚石应用潜力大、研发热度高,但技术仍有进步空间。

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