随着5G通信技术的发展和第三代宽禁带半导体广泛的商用，，，，功率电子器件朝着高频化、、、、小型化和高能效化的方向加速发展。。。传统的硅基功率器件已经非常成熟且大规模用于日常生产生活中，，，，然而由于硅材料的物理特性限制，，，现有的硅基功率器件始终具有两个缺陷，，，，即 ：无法在高温下运行（大于 150℃），，无法承受高电压（大于 10KV）。。。。参考下图表格可知，，，，金刚石所表现出来的特性可以发现使用金刚石制作功率器件来替代硅基功率器件会收到非常好的效果。。。。如图 4 中所示，，，金刚石的禁带宽度，，，，击穿电压，，，，导热率等都远远优于现有硅基材料。。。
1、、肖特基二极管
在各种功率器件中，，，，使用金刚石制作肖特基二极管是一个非常好的切入点，，，，因为肖特基二极管结构相对简单，，，，制作步骤不是很复杂，，p 型掺杂可参照数据更多，，，，可以快速验证 各种理论。。。。
在现阶段已经有很多实验室和课题组提出了基于金刚石材料的肖特基二极管。。。其结构图 5和大致制作过程如下 ： （1）通过高温高压法获得金刚石衬底，，，，此过程中可能需 要抛光，，对正晶体方向等 ； （2）将金刚石衬底放入 MPCVD 中，，，通入甲烷、、、、硼烷和氢气 来生长高硼掺杂的金刚石器件接触层 ； （3）在高掺杂层生长结束会停掉硼烷的供给，，，同时加入 氧气可以生长低掺杂的金刚石器件活性层 ；（4）使用电感耦合等离子刻蚀（ICP Etching）可以将一 部分的活性层刻蚀掉，，，，从而暴露出接触层 ； （5）在接触层和活性层设计位置上铺上金属接触金刚石。。
2、、、、PiN 二极管
PiN 二极管也是一种常见的功率二极管。。。在使用金刚石 材料制作 PiN 二极管时中间的本征层和 n 掺杂层是制作过程 中的挑战。。。。图 6 是一种金刚石 PiN 二极管的构型及其参数。。。。
3、、金属氧化物场效应管（MOSFET）
现阶段硅基金属氧化物场效应管大规模应用在电子产 品中，，，，几乎每一个成熟的电子产品中都有。。使用金刚石材料 取代现有硅基材料的金属氧化物场效应管不仅会给电子产品 带来巨大的性能提升，，也是一个获得巨大市场价值的切入点。。 图 7（a）是一种金刚石金属氧化物场效应管的截面图。。。。其 制作过程是在金刚石衬底上生长 n 型掺杂的金刚石半导体，，，， 再生长高掺杂的 p 型金刚石半导体，，刻蚀掉多余的高掺杂 p 型给氧化层留出空间。。。使用原子层沉积（ALD）生长氧化物层，，， 最后覆盖金属层完成器件制作。。。。
在金刚石材料上生长氧化物层一直是一个挑战，，直到特 殊的表面处理获得稳定 OH 表面终端（OH terminal）和湿法退 火才克服了这一挑战。。。。
金刚石材料由于其数倍由于现有半导体材料的各种特性当之无愧的是下一代半导体或者说最终半导体材料。。。目前只是受限于产能和生产工艺还有加工工艺的限制,并没有大规模的生产和应用。。。。现阶段在实验室范围的研究成果中可以看出，，，金刚石作为半导体材料是完全可以代替传统半导体材料,并且能产生巨大的至的飞跃。。。
目前，，，，尊龙时凯专注于高品质金刚石材料的研发、、、生产和销售，，现有核心产品金刚石热沉片、、、晶圆级金刚石、、、GaN on diamond 、、、、Diamond on GaN、、单晶金刚石、、、、金刚石基氮化铝薄膜等产品。。。晶圆级金刚石生长面表面粗糙度Ra＜1nm；金刚石热沉片热导率高达1000-2200W/m.k，，，技术指标皆达世界领先水平。。。其核心产品可作为热沉或衬底材料用于电力电子器件、、功率器件、、射频器件等。。。此外，，在5G基站、、激光器、、、医疗器械、、大功率LED、、新能源汽车、、、新能源光伏、、航空航天和国防军工等领域也均有应用。。
