自1959年硅晶片诞生以来，半导体工业不断地突破和创新。从硅发展到现在大火大热的碳化硅/氮化镓等宽禁带半导体材料，再到对氧化镓的探索，产业界始终在探索具有更优导热和电绝缘性能的新材料，以应对不断升级的技术要求。而金刚石晶圆，就目前已经探到的材料而言，可以说是终极的半导体材料了。
单晶金刚石是已知热导率最高的材料。硅的热导率为150W/（m·K），铜是380W/（m·K），而金刚石的热导率远高于硅和铜，高达2400W/（m·K），，这就意味着它能更有效地传导热量，使集成电路能够更快地运行且寿命更长。
金刚石还有一个很大的优势是极高的绝缘性。衡量不同材料绝缘性好坏的一大重要指标是击穿电场强度，表示材料能承受的最大电压不造成电击穿。作为对比，硅材料的击穿电场强度为0.3 MV/cm左右，SiC为3 MV/cm，GaN为5 MV/cm，而金刚石则为10 MV/cm。而且即使是非常薄的金刚石切片也具有非常高的电绝缘性，能够抵抗非常高的电压。这对于功率电子学领域中的器件微型化是非常重要的。
因此，凭借极高的导热性和电绝缘性以及可与集成电路晶圆直接粘合的特点，使得金刚石成为理想的半导体基底材料。
在当下人工智能、云计算和电动汽车和无线通信等领域，复杂的芯片设计使得热管理成为一大挑战，尤其是在高性能计算任务中，这种热量的产生尤为显著。如果热量不能有效散发，会在芯片上形成“热点”，长期存在热点会影响芯片的稳定性和寿命。但是金刚石的高热导率可以帮助快速均匀地分散这些热点，并帮助芯片上产生的热量散发出去。由于热效率的提高，芯片则可以在更高的频率下稳定运行而不会过热。这将使得芯片的处理速度可以提高，实现更快的计算速度。所以，金刚石最大的优势是通过使用最终的热量散发解决方案来加速硅芯片的性能。
金刚石晶圆在芯片内的高工作负荷晶体管的原子级距离内提供一个热量超高速通道，按照理想散热的情况分析，能使人工智能和云计算领域的硅芯片速度提升3倍。将原本被动硅的部分替换成为金刚石，使用金刚石基板作为热导层，在晶体管工作产生热量时，热量可以更快速、更有效率地从活跃硅层传递到铜层并散发出去。
GaN在高效无线通信领域的应用越来越重要，如果将金刚石与GaN结合使用，使用金刚石晶圆的GaN MOSFET能够达到非金刚石GaN设备的三倍功率密度。这是因为金刚石基底能显著提高散热效率，降低因高功率运作而产生的热应力。此外，通过在设备中将GaN原子与DF单晶金刚石互连，不仅增强了其热传导效率，还大幅提高了整个设备的可靠性和稳定性。
金刚石具有超高热导率，出色的电绝缘性以及优良的光学性能。化合积电致力于宽禁带半导体材料的研发与销售，具有先进水平的金刚石，核心产品有金刚石基氮化镓、金刚石热沉片、单晶金刚石等。
