金剛石因具有優異的光學、電學、機械和熱學性能而備受關注。單晶金剛石尤其具有多種重要特性，包括低熱膨脹系數、已知的最高熱導率、化學惰性、耐磨性、低摩擦性以及從紫外線 (UV) 到遠紅外線 (IR) 的光學透過性、無與倫比的電子特性等。因此，除了作為寶石（鉆石）的價值外，它在許多行業和研究中具有廣泛的應用價值?；戏e電聚焦MPCVD單晶金剛石同質外延和異質外延生長，并通過不斷技術創新，引領著單晶金剛石在高科技產業中的應用革命。

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單晶金剛石-熱學級

單晶金剛石具有極高的熱導率，高達2000W/（m·K），通過結合各種金屬化薄膜，在芯片封裝、工業設備中，實現更低的功耗、更高的功率密度和更長的使用壽命。此外，化合積電MPCVD單晶金剛石晶圓，表面粗糙度Ra<1nm（AFM和白光干涉儀測量數據如下），可以與GaN、Si、GaAs、InP等晶圓鍵合，制備出異質集成金剛石基復合襯底，助推先進封裝技術升級。

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AFM

粗糙度測量數據

Rq? 0.199 nm

Ra? 0.131 nm

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白光干涉儀

粗糙度測量數據

Sa? 0.676 nm

Ra? 0.591 nm

化合積電MPCVD高質量單晶金剛石，無色透明，幾乎沒有任何雜質，它具有最寬的透過光譜，從紫外的225nm到紅外的25μm（波長1.8μm-2.5μm除外），以及X射線、微波范圍內，單晶金剛石都具有優良的透過性，透過率高達70%以上。

紅外波段

透過率測量數據

紫外-可見光波段

折射率測量數據

紫外-可見光波段

透過率測量數據?

紫外-可見光波段

反射率測量數據

金剛石除了禁帶寬度（5.5 eV）以外，材料本征高載流子遷移率、高擊穿電場、高熱導率等，優異的電學特性承載了人類對金剛石“終極半導體”的巨大期望?；戏e電電子級單晶金剛石X射線搖擺曲線半高寬<100arcsec，位錯密度＜1.3×10^?6?/cm²，N含量<50ppb，極低的位錯密度和氮含量能夠有助于后續的摻雜以及金剛石器件的制備，確保材料在應用中的卓越性能。

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X射線

搖擺曲線半高寬

80.9arcsec

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順磁共振EPR

檢測結果

N含量32ppb

除了優異的熱學、光學、電學性質，單晶金剛石還具有極高的硬度、耐磨性、化學惰性等。量子級單晶金剛石因其獨特的氮-空位（Nitrogen-Vacancy）色心，被認為是一種極具潛力的量子比特載體，應用于量子精密測量、量子計算和量子通信等領域。

化合積電以雄厚的科技創新積淀走在單晶金剛石技術前沿，核心技術居國內領先水平。隨著對單晶金剛石的深入研究和技術的進步，其應用領域不斷拓展，化合積電愿協同廣大客戶，共同推動單晶金剛石走向更為廣闊的應用。

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原文始發于微信公眾號（化合積電）：揭秘化合積電高品質單晶金剛石“硬核指標”！