目前国内半导体功率器件采用铜做热沉，在同时要求绝缘的场合采用氧化铍陶瓷。但氧化铍在制备过程中有剧毒物质产生，在发达国家已经禁用。由于金刚石具有高的热导率（为铜的5 倍）、高绝缘电阻和极低热膨胀系数等特性，因而是大功率激光器件、微波器件、大功率集成电路等高功率密度电路元件的散热材料，金刚石热沉片可以提高这些器件的功率寿命。
顾长志等人比较了使用金刚石薄膜热沉和铜热沉的半导体激光二极管阵列在热阻和光输出功率方面的特性，结果表明厚度大于150mm，热导率大于6W/(K·cm)的金刚石薄膜作为热沉已表现出明显降低激光器热阻的效果。与使用铜热沉的器件相比，使用金刚石薄膜的二极管列阵可使其热阻降低45～50％。金刚石薄膜热沉在大功率半导体激光器的散热方面表现出明显的优势。
谢扩军等人研究了金刚石薄膜作为螺旋线支撑材料在微波管中的应用，试验证明金刚石薄膜组件导热性能与同结构的氧化铍组件相比提高了3 倍以上，螺旋线微波管的平均功率或连续波功率受螺旋线散热能力的限制得到了显著改善。
张志明等人研究了金刚石薄膜作为导热绝缘层在功率集成电路中的应用。作为导热绝缘层既要求导热率高又要求绝缘性好，而金刚石薄膜符合这两项要求，作者用金刚石薄膜代替一直沿用的氧化铍导热绝缘层进行了试验，表明金刚石薄膜热沉的电路参数达到了氧化铍陶瓷的性能，完全能够替代并应用于生产。
近年来国内在大面积高热导率级别金刚石自支撑膜的制备方面取得了较大进展，化合积电目前可自产TC1200、TC1500、TC1800、TC2000等各种热导率级别的金刚石热沉片，金刚石热沉片最高热导率达到2200W/（m·K）。根据客户需求，可提供金属化、图形化、焊料层、打孔等定制化服务。
