吉大成功研制2英寸单晶金刚石 制备技术取得重大突破

吉大成功研制2英寸单晶金刚石 制备技术取得重大突破。近日，吉林大学邹广田院士团队在大尺寸单晶金刚石制备领域取得重大突破，成功研发出拥有自主知识产权的“台阶流调控技术”，并制备出2英寸（50×50mm²）单晶金刚石。相关成果发表于国际学术期刊《Functional Diamond, 2026, 6, 2620820》。这一进展标志着我国在“下一代超宽禁带半导体”战略材料金刚石的制备技术上迈出关键一步。

金刚石以其卓越的物理和电学性能，被誉为“终极半导体”材料，在功率电子、射频器件、量子信息等前沿领域具有广阔应用前景。2018年，邹广田院士率领团队赴珠海，成立高压与超硬材料全国重点实验室分室，聚焦CVD金刚石的重大应用研究。经过持续攻关，团队在单晶金刚石生长工艺、高品质控制及晶圆剥离等方面取得多项原创性突破。他们发现“单晶生长区”，实现无边缘多晶伴生稳定生长；揭示“一致台阶流”对籽晶拼接缝平滑过渡的关键作用，简化工艺、降低成本；联合研发激光隐形切割技术，成功剥离厚度350微米的自支撑单晶金刚石晶圆，尺寸与结晶质量均达到国内外先进水平。

近年来，团队先后承担广东省重点领域研发计划、工信部重点项目、海南省重点专项等，累计科研经费达5000万元，建成国内首台30kW、2.45GHz MPCVD金刚石生长设备，成功生长出6英寸多晶金刚石膜，平均生长速率达12μm/h，良品率超70%。已具备批量制备1英寸单晶金刚石能力，技术成熟度达7级。在纯度控制方面，团队研发出杂质俘获与位错湮灭技术，使氮、硅杂质浓度低于PL及XPS光谱探测极限，氮杂质浓度小于5ppb，达到国际领先水平，与元素六公司产品相当。

随着大尺寸、高纯度单晶金刚石制备技术的不断成熟，金刚石材料正从“未来材料”逐步走向新一代信息技术、高端装备、生物医疗等领域创新发展的“核心材料”，其产业化进程与应用拓展迎来关键机遇期。吉大成功研制2英寸单晶金刚石 制备技术取得重大突破！