解码金刚石热沉片的基础特性

当前，，，金刚石热沉片的热管理解决方案备受关注
。。。。金刚石本身具有带隙宽
、、热导率高、、、击穿场强高、、、载流子迁移率高
、、、、耐高温、、抗酸碱
、、、抗腐蚀、
、、抗辐照
，，，，优越的性能，
，，，使其在高功率、
、
、、高频
、、
、高温领域等方面发挥重要作用，，，可以说，，，金刚石是目前最有发展前途的半导体材料之一。。。

一、
、物理性质

硬度

摩氏硬度10，
，，，新摩氏硬度15，
，
，，显微硬度10000kg/mm2，，
，显微硬度比石英高1000倍
，，比刚玉高150倍
。
。金刚石硬度具有方向性，，八面体晶面硬度大于菱形十二面体晶面硬度，
，，菱形十二面体晶面硬度大于六面体晶面硬度。。
。。

依照摩氏硬度标准(Mohs hardness scale)共分10级，，，钻石(金刚石)为最高级第10级；如小刀其硬度约为5.5、、、铜币约为3.5至4、
、指甲约为2至3、、玻璃硬度为6。
。
。

颜色

金刚石有各种颜色，，，，从无色到黑色都有，，，以无色的为特佳。。它们可以是透明的，
，，
，也可以是半透明或不透明。
。许多金刚石带些黄色
，，，这主要是由于金刚石中含有杂质。。。金刚石的折射率非常高，，色散性能也很强
，，这就是金刚石为什么会反射出五彩缤纷闪光的原因。。金刚石在X射线照射下会发出蓝绿色荧光。。。。金刚石原生矿仅产出于金伯利岩筒或少数钾镁煌斑岩中
。。。
。金伯利岩等是它们的母岩，，，，其他地方的金刚石都是被河流、、
、冰川等搬运过去的
。。。金刚石一般为粒状
。。
。如果将金刚石加热到1000℃时，
，，，它会缓慢地变成石墨。。。

二、、化学性质

金刚石是在地球深部高压、、、、高温条件下形成的一种由碳元素组成的单质晶体，，，，是指经过琢磨的金刚石。。。金刚石是无色正八面体晶体，
，，，其成分为纯碳，
，由碳原子以四价键链接，，为目前已知自然存在最硬物质。
。
。。由于金刚石中的C-C键很强，，，所有的价电子都参与了共价键的形成，
，，没有自由电子，
，所以金刚石硬度非常大，，，熔点在华氏6900度，
，，，金刚石在纯氧中燃点为720~800℃，，，，在空气中为850~1000℃，，而且不导电。
。

三、、
、结构性质

金刚石结构分为；等轴晶系四面六面体立方体与六方晶系钻石。。

在钻石晶体中，，
，，碳原子按四面体成键方式互相连接，，组成无限的三维骨架
，，是典型的原子晶体。。。。每个碳原子都以SP3杂化轨道与另外4个碳原子形成共价键，，构成正四面体。。由于钻石中的C-C键很强，，，所以所有的价电子都参与了共价键的形成，，没有自由电子，，，
，所以钻石不仅硬度大，，熔点极高，，，而且不导电
。。。在工业上，，，钻石主要用于制造钻探用的探头和磨削工具，，，形状完整的还用于制造手饰等高档装饰品，，其价格十分昂贵。。。

四、、光学性质

(1) 亮度（Brilliance）金刚石因为具有极高的反射率，，其反射临界角较小，，，全反射的范围宽，，光容易发生全反射，，，，反射光量大，，从而产生很高的亮度。。。

(2) 闪烁（Scintillation）金刚石的闪烁就是闪光，，即当金刚石或者光源
、
、、、 观察者相对移动时其表面对于白光的反射和闪光
。。。无色透明、
、、、结晶良好的八面体或者曲面体聚形钻石，，即使不加切磨也可展露良好的闪烁光。
。
。

(3) 色散或出火（Dispersion or fire）金刚石多样的晶面象三棱镜一样，，能把通过折射、、反射和全反射进入晶体内部的白光分解成白光的组成颜色——红、、
、橙、
、、黄、、、绿、、蓝、、、靛、、、、紫等色光。
。
。。

(4) 光泽（Luster）刚石出类拔萃般坚硬的、
、、、平整光亮的晶面或解理面对于白光的反射作用特别强烈
，
，，而这种非常特征的反光作用就叫作金刚光泽。。。。

五、、稳定性

金刚石化学性质稳定，，具有耐酸性和耐碱性，，，高温下不与浓HF、、、、HCl、、、HNO3作用
，，，
，只在Na2CO3
、、
、、NaNO3
、、、、KNO3的熔融体中，，，或与K2Cr2O7和H2SO4的混合物一起煮沸时
，
，表面会稍有氧化；在O、、、、CO、
、、
、CO2、、、H、、、、Cl
、、、H2O、
、CH4的高温气体中腐蚀
。。。

尊龙时凯具备MPCVD设备设计能力
，
，，，是国内首家掌握MPCVD制备高质量金刚石的核心工艺并实现量产
，
，
，， 并且独创基于等离子体辅助抛光的金刚石原子级表面高效精密加工方法，
，
，，全球首家将金刚石热沉片表面粗糙度从数十微米级别降低至1nm以下，，，，达到半导体级应用标准。。采用金刚石热沉的大功率半导体激光器已经用于光通信
，，在激光二极管
、、、功率晶体管
、、电子封装材料等领域也都有应用
。。。。基于晶圆级的金刚石产品能力，，，公司开发出了金刚石基氮化镓外延片，，主要应用在射频（卫星、、、、5G基站）与高功率器件（光伏、、风力发电、、新能源车、、
、、储能）等对热管理需求高的领域，
，，作为碳化硅基氮化镓材料的补充。。
。