金刚石被誉为“终极半导体材料”，是半导体业界“疯狂的石头”。说起金刚石半导体的核心特性，主要是以下几个方面：
第一，高热导率。金刚石是自然界中热导率最高的物质，比碳化硅（SiC）大4倍，比硅（Si）大13倍，比砷化镓（GaAs）大43倍，是铜和银的4~5倍。这就能解决目前半导体产业遇到的一个问题——散热。
目前，对于芯片性能的限制有一方面实际上是温度，对于大部分硅制的芯片来说，一旦运行温度超过105摄氏度，那么芯片就会变得不可靠。在很多日常生活中都能够感受到芯片的发热，一台使用很久的笔记本，放在腿上会发现底板在发烫、风扇在疯狂旋转而笔记本的运行速度下降。
这些热量从哪里来，可以拿CPU举例。一个CPU是由数亿个晶体管组成的，电流通过连接CPU中的微原件会产生热量，这被称为“焦耳热”，之后电流通过PN结的时候释放热量。这个热量通常和频率成正比，和电流的平方程成正比。因此，电脑的运算越快，处理器的工作量越大，那么产生的热量就越多。
麻省理工学院纳米工程实验室主任Gang Chen给出了具体数据：“当今，高性能芯片的功耗约为每平方厘米100瓦，这些因为芯片运行所产生的能量最终都转化为了热量，并且热量必须散发出去。”
华为金刚石专利申请中解释到：“随着集成密度不断升高以及特征尺寸不断缩小，电子芯片的热管理面临极大的挑战。芯片内部热积累难以向封装表层散热片传递，导致内部节温突升，严重威胁芯片性能、稳定性和使用寿命。”华为专利主要就是利用金刚石的高散热性。
第二，5.5eV的禁带宽度。金刚石是一种超宽禁带半导体材料，其禁带宽度是Si的5倍；载流子迁移率也是Si材料的3倍，理论上金刚石的载流子迁移率比现有的宽禁带半导体材料（GaN、SiC）也要高2倍以上。
优秀的禁带宽度也使得金刚石拥有耐高压、大射频、低成本、耐高温等多重优异性能参数。甚至被称为“终极半导体”。
同时，需要注意，在2022年，美国商务部工业和安全局（BIS）发布公告，称出于国家安全考虑，将四项“新兴和基础技术”纳入新的出口管制，其中之一就是能承受高温高电压的第四代半导体材料金刚石。
第三，金刚石的特殊的能量结构。这个特性主要是关于金刚石用在量子存储中。与传统的存储器相比，金刚石量子存储器能将光子转换成金刚石中碳原子的特定振动，适用于许多不同颜色光的这种转换，将允许对光进行广谱操纵。金刚石的能量结构允许其以很低的噪声在室温下实现。从理论上来说，金刚石半导体在室温下工作，性能最高。前文提到日本Adamant Namiki Precision Jewel和佐贺大学研发出的可以用于量子计算机存储器的金刚石晶圆，主要希望利用这一特性。
总而言之，金刚石半导体具有优于其他半导体材料的出色特性，如高热导率、宽禁带、高载流子迁移率、高绝缘性、光学透过性、化学稳定性与抗辐射性等。未来，随着制造技术的进步和对金刚石的更深入研究，金刚石可能会成为制造高效、稳定、耐用的芯片的关键材料。
化合积电一直深耕金刚石领域的研究和开发，关注着金刚石在半导体等领域的应用进展，是国内规模优势明显金刚石半导体企业。高品质大尺寸CVD金刚石可用于光学窗口、芯片热沉、半导体及功率器件等高端先进制造业及消费领域，公司聚焦CVD金刚石产业链相关技术研发，加快CVD金刚石技术进步及产业化，现已有成熟产品：晶圆级金刚石、金刚石热沉片、金刚石窗口片、金刚石基异质集成复合衬底等产品。
