金刚石，是由碳元素组成的，是碳的同素异形体。作为一种半导体材料，金刚石分为单晶和多晶。单晶金刚石具备许多优异的物理化学性能，如高硬度、高热导率、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，使其在诸多领域有重要的应用。化合积电为了响应市场需求，推出CVD单晶金刚石，可满足广大客户在热学、光学和电学等领域的应用。
1、单晶金刚石·热学性能
金刚石材料具有目前所知的天然物质中最高热导率，人造CVD单晶金刚石热导率与天然金刚石热导率相近（高达2200W/(m·K)，是AIN的7.5倍，是SiC的4.5倍。与此同时，金刚石具备化学性质稳定、高绝缘性、介电常数小等特性，基于这些优异的性能，单晶金刚石在下一代大功率、高频和低功耗电子器件应用中是首选材料。
天然金刚石和人造金刚石的性能对比
应用领域
应用于5G芯片、激光二极管阵列、高速计算机CPU芯片多维集成电路、大功率雷达微波行波管导热支撑杆、卫星扩热板、微波集成电路基片、集成电路封装自动键合工具TAB等高技术领域。
2、单晶金刚石·光学应用
单晶金刚石具有十分优良的光学性能，其具有最宽的透过光谱，从紫外的225nm到红外的25μm（波长1.8μm-2.5μm除外），以及到微波范围内，单晶金刚石都具有优良的透过性，理论透过率高达71.6%。
金刚石晶体透射光谱范围（未镀膜）
应用领域
单晶金刚石在激光光学应用
3、单晶金刚石·电学性能
纯净的金刚石不导电，是一种出色的电绝缘体，但掺入微量杂质元素会改善金刚石的导电能力，因此实现p型和n型导电是制备金刚石半导体器件的基础要求，目前单晶金刚石掺硼是主流研究方向之一。硼具有小于碳的原子半径，很容易进入金刚石晶格中，并取代部分碳原子。掺硼金刚石单晶在导电、抗氧化、耐腐蚀、耐热性等方面均有大幅提升，在电化学领域具有很大的优势。
单晶金刚石与电子设备相关材料的特性对比
应用领域
掺杂金刚石在生物传感器中的应用
4、单晶金刚石·其他特性
金刚石是由具有饱和性和方向性的共价键结合起来的晶体，因此它具有极高的硬度和耐磨性，是所知自然界中最硬的物质，比其他材料更耐刮擦。同时，单晶金刚石具有化学惰性，在常温下，其对酸、碱、盐等化学试剂都表现出极强的稳定性。量子级金刚石具有密度为300 ppb或4.5 ppm的氮-空位(NV)中心，可产生可读和可写自旋量子比特，且这些量子比特在室温下具有较长的寿命……
单晶金刚石无论现在还是未来，在工业应用中都有十分广阔的应用前景，化合积电愿协同广大高校/研究院所/企业单位一起开拓单晶金刚石的更广阔的应用，为加快解决“卡脖子”问题贡献力量。
单晶金刚石产品参数
检测数据
表面粗糙度Ra0.116nm
红光透过率检测结果
XPS检测结果
摇摆曲线测试结果
拉曼检测结果
化合积电目前已具备制备热学级、光学级的金刚石，现已有金刚石热沉片、晶圆级金刚石、金刚石光学窗口片等产品。
