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北京大学研究团队在金刚石薄膜材料制备和应用领域取得重大突破。
12月19日,北京大学东莞光电研究院发布最新研究成果,该院与南方科技大学、香港大学组成的联合研究团队,在金刚石薄膜材料制备和应用方面取得重要进展,成功开发出能够批量生产大尺寸超光滑柔性金刚石薄膜的制备方法。
这一发现标志着在金刚石薄膜技术领域的一大飞跃,为未来金刚石薄膜在电子、光学等多个领域的应用提供了新的可能性。该研究成果于12月18日在国际顶级学术期刊《自然》(Nature)上发表。
目前,超薄金刚石主要通过切片大块金刚石或在异质基底上通过CVD(化学气相沉积)生长获得。但CVD法无法获得与硅基半导体技术完全兼容的大面积、分层形式的金刚石膜,切片法可以产生高质量的单晶金刚石,但该方法不适用于工业应用,因为所获得膜的尺寸和表面粗糙度受到激光和聚焦离子束处理的限制。
据介绍,北京大学联合研究团队成功开发了切边后使用胶带进行剥离金刚石膜的方法,能够大量制备大面积(2英寸晶圆)、超薄(亚微米厚度)、超平整(表面粗糙度低于纳米)、超柔性(可360°弯曲)的金刚石薄膜。制备的高品质薄膜具有平坦的可加工表面,能够允许进行微纳加工操作,超柔性特点使得能够直接用于弹性应变工程,以及变形传感应用,这是更厚的金刚石薄膜无法实现的。
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(图片来源:北京大学东莞光电研究院官网)
金刚石在半导体领域前景广阔
金刚石因其卓越的载流子迁移率、导热性、介电击穿强度以及从红外到深紫外的超宽带隙和光学透明度,被誉为“终极半导体材料”。
作为第四代半导体核心材料,金刚石半导体具有超宽禁带、高击穿场强、高载流子饱和漂移速度等材料特性。金刚石还是自然界中导热性能最好的材料之一,热系数远高于传统散热材料,有效降低电子设备的温度。另外,金刚石还具有优良的机械性能和化学稳定性,保证了设备的长期稳定运行。
正因为上述优点,采用金刚石衬底可研制高温、高频、大功率半导体器件,克服器件的“自热效应”和“雪崩击穿”等技术瓶颈。
全球各大芯片公司正加大力度投入研究。报道称,英伟达率先开展钻石散热GPU实验,性能是普通芯片的三倍;华为也公布钻石散热专利,例如,12月3日其公布一项名为“一种半导体器件及其制作方法、集成电路、电子设备”的专利,其中涉及到金刚石散热。
此外,全球首座金刚石晶圆厂明年或量产。西班牙政府近日已获得欧洲委员会的批准,将向人造金刚石厂商Diamond Foundry提供8100万欧元的补贴,以支持其在西班牙建造一座金刚石晶圆厂的计划。该工厂计划在2025年开始生产单晶金刚石芯片。
据市场调研机构Virtuemarket数据,2023年全球金刚石半导体基材市场价值为1.51亿美元,预计到2030年底市场规模将达到3.42亿美元,2024年~2030年的预测复合年增长率为12.3%。
我国是人造金刚石大国
中国是人造金刚石主要生产国,现有838家相关企业,2023年人造金刚石产量占全球总产量95%,且产业链具备绝对成本优势。
据证券时报·数据宝统计,上市公司方面,人造金刚石主要企业有力量钻石(34.860, -0.29, -0.83%)、黄河旋风(4.450, -0.04, -0.89%)、惠丰钻石(36.650, 0.52, 1.44%)、国机精工(15.930, 0.43, 2.77%)、中兵红箭(15.610, 0.01, 0.06%)、四方达(10.240, -0.03, -0.29%)、沃尔德(25.970, 1.43, 5.83%)、光莆股份(14.810, -0.22, -1.46%)、恒盛能源(10.770, 0.13, 1.22%)等。
中兵红箭表示,公司功能金刚石产品可用于半导体、光学、散热、量子等领域。
黄河旋风表示,公司在金刚石半导体相关领域技术还处于研发阶段。
沃尔德表示,公司重点聚焦金刚石功能性材料在工具级、热沉级、光学级、电子级等方面的研究。
力量钻石全资子公司与台湾捷斯奥企业有限公司签订半导体高功率金刚石半导体项目,致力于研究半导体散热功能性金刚石材料。
光莆股份表示,公司投资的化合积电公司的金刚石热沉片可用于芯片散热。
恒盛能源表示,子公司桦茂科技将对金刚石在半导体晶圆应用领域保持积极的研发。
行情方面,10月以来,惠丰钻石曾出现大幅上涨,区间最高涨幅一度超4倍,最新涨幅仍超165%。黄河旋风曾一度连续收获5个涨停板,10月至今累计涨幅超70%。四方达、沃尔德、国机精工等10月至今涨幅超20%。
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责任编辑:杨赐
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趋势领涨今天 12:24:48
亚太药业(sz002370)公告称,公司注射用更昔洛韦通过仿制药质量和疗效一致性评价。该药品适用于治疗危及生命或视觉的免疫缺陷患者的巨细胞病毒感染,以及预防器官移植病人的巨细胞病毒感染。通过一致性评价将进一步丰富公司的产品管线,提升市场竞争力,并为后续其他产品开展仿制药一致性评价工作积累经验。 -
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【3连板大位科技(sh600589):公司是一家主要从事IDC业务的互联网综合服务提供商 为客户提供机柜租赁等服务】大位科技(sh600589)发布风险提示公告称,公司是一家主要从事IDC业务的互联网综合服务提供商,为客户提供机柜租赁服务、网络传输及增值服务以及相关运维服务。经自查,公司目前经营情况正常,主营业务未发生重大变化,外部市场环境、行业政策亦未发生重大变化。 -
数字江恩今天 09:31:29
只是明天来说,图上3384的回踩并没有5分钟级别的底背离,正常情况下就图上蓝色轮峰线就压制了,哪怕反弹略微扩展也是3376重压,继续向下震荡。至少明天还处于宽幅震荡的向下震荡之中。 -
数字江恩今天 09:31:25
直接看5分钟图,本人昨天告诉短线选择在即,今天就直接下跳空了。这个选择说明了目前大盘依旧处于宽幅震荡阶段,而不是开始了新的主升浪结构,后面的任务就集中在寻找宽幅震荡的低点了。【更多独家重磅股市观点请点击】 -
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板块来看,工业母机、飞行汽车、光刻机等行业都稍微反弹,但是就活跃个股家数来看,依旧是机器人(sz300024)、人工智能、新能源类领先。 -
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A股两市今日成交7275 + 11693 = 18968 亿人民币,虽然相对昨日略微缩量,但依然维持在高水平运行。大盘今天大幅向下跳空,然后运行了一个倒V型,上午抵抗、下午回落新低的结构,收跌27个点。个股方面,70%的个股收绿下跌,但大幅下跌个股家数只有昨天的不到一半。 -
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【7天5板威尔泰(sz002058):公司股票可能被实施退市风险警示】威尔泰(sz002058)公告称,预计公司2024年度利润总额、净利润、扣除非经常性损益后的净利润三者孰低为负值,且扣除后的营业收入低于3亿元。若2024年度经审计的财务数据触及《深圳证券交易所股票上市规则》第9.3.1条的规定,公司股票交易将在2024年年度报告披露后被实施退市风险警示。 -
北京红竹今天 07:59:28
3、1.9万亿成交额一直保持1.5万亿以上,有卖也有买,成交额很讲课。上涨1537家,下跌3735家,涨停65家,跌停7家。涨跌数据属于调整的一天,这两天我给大家的策略也是周一二注意洗盘,把仓位控制一下。这里给个标准吧,即便出现调整开始信号,也没必要空仓。半仓以下比较舒服,品种首先滞涨品种,高位品种一律出掉,这两天没有降低仓位的,也可以逐步降低一下,没必要等客观跌破防守线。等日线一笔下跌出现在帮仓位提高到7成以上。 -
北京红竹今天 07:59:24
2、主线也有标准了DS和人形机器人(sz300024)同时都有标准了。早盘低开人形机器人(sz300024)也构造了五分钟级别三买,也就是说今天早上的低点就是人形机器人(sz300024)波段反弹的防守线。看明天或者后天了,跌破反弹结束,迎接洗盘,不跌破还能继续上。同样DS,大方向依然没问题,也不谈大风险,只是跟大家说一下节奏的问题。图片这是DS三十分钟级别走势图,横线这里不跌破反弹还可以继续,跌破反弹结束。交易上,目前高位品种要规避,那些滞涨的品种还无所谓,继续持有问题不大。如果板块指数出现调整,首先洗盘的就是这些高位品种,滞涨品种还不一定。