近日，吉林大學(xué)鄒廣田院士團(tuán)隊在大尺寸單晶金剛石制備領(lǐng)域取得重大突破，成功研發(fā)出擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的“臺階流調(diào)控技術(shù)”，并制備出2英寸(50×50mm²)單晶金剛石。相關(guān)成果發(fā)表于國際學(xué)術(shù)期刊《FunctionalDiamond,2026,6,2620820》。標(biāo)志著我國在“下一代超寬禁帶半導(dǎo)體”戰(zhàn)略材料金剛石的制備技術(shù)上邁出關(guān)鍵一步。
金剛石以其卓越的物理和電學(xué)性能，被譽(yù)為“終極半導(dǎo)體”材料，在功率電子、射頻器件、量子信息等前沿領(lǐng)域具有廣闊應(yīng)用前景。
圍繞高質(zhì)量單晶金剛石制備難題，鄒廣田團(tuán)隊持續(xù)開展系統(tǒng)攻關(guān)，在生長機(jī)理、晶體質(zhì)量控制及晶圓加工等方面取得多項原創(chuàng)成果：一是發(fā)現(xiàn)“單晶生長區(qū)”，實現(xiàn)無邊緣多晶伴生穩(wěn)定生長；二是揭示“一致臺階流”對籽晶拼接縫平滑過渡的關(guān)鍵作用，簡化工藝、降低成本；三是聯(lián)合研發(fā)激光隱形切割技術(shù)，成功剝離厚度350微米的自支撐單晶金剛石晶圓，尺寸與結(jié)晶質(zhì)量均達(dá)到國內(nèi)外先進(jìn)水平。
吉林大學(xué)高壓與超硬材料全國重點(diǎn)實驗室60余年深耕，從1987年第一片CVD金剛石到2026年2英寸單晶+毫米級六方金剛石+界面優(yōu)化，形成國內(nèi)最完整的金剛石研發(fā)-制備-應(yīng)用鏈條。這一體系支撐國家自主可控，更為全球碳基半導(dǎo)體與超硬技術(shù)貢獻(xiàn)方案。隨著器件集成驗證與產(chǎn)學(xué)研融合，金剛石必將迎來全面商業(yè)化黃金期。
