吉林大学在大尺寸单晶金刚石制备领域取得重大突破

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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传来捷报，成功研发出具有自主知识产权的“台阶流调控技术”，并制备出2英寸（50×50mm²）的单晶金刚石。相关成果已发表于国际学术期刊《FunctionalDiamond,2026,6,2620820》。这一重要进展意味着我国在“下一代超宽禁带半导体”战略材料金刚石的制备技术上跨出了关键一步。

金刚石凭借其优异的物理与电学性能，被称作“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有着广阔的应用前景。

2英寸单晶金刚石

2018年，年逾八旬的邹广田院士带领团队前往珠海，成立高压与超硬材料全国重点实验室分室，专注于CVD金刚石的重大应用研究。经过持续的攻关，团队在单晶金刚石生长工艺、高品质控制以及晶圆剥离等方面取得了多项原创性突破：一是发现“单晶生长区”，实现了无边缘多晶伴生的稳定生长；二是揭示了“一致台阶流”对籽晶拼接缝平滑过渡的关键作用，简化了工艺并降低了成本；三是联合研发激光隐形切割技术，成功剥离出厚度为350微米的自支撑单晶金刚石晶圆，其尺寸与结晶质量均达到国内外先进水平。

近年来，该团队先后承担了广东省重点领域研发计划、工信部重点项目、海南省重点专项等项目，累计科研经费达5000万元，建成了国内首台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，平均生长速率达到12μm/h，良品率超过70%；目前已具备批量制备1英寸单晶金刚石的能力，技术成熟度达到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，可与元素六公司的产品相媲美。

随着大尺寸、高纯度单晶金刚石制备技术的日益成熟，金刚石材料正从“未来材料”逐渐转变为新一代信息技术、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了关键的机遇期。

作者：张添怡

责编：段懿函

编审：张慧勇

监审：董杰

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原标题：《吉林大学实现重大突破》

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