应用研究突破：化合积电联合多所高校攻克金刚石多层材料界面热传导难题

近日，化合积电与北京科技大学、中国科学院电工研究所及西安交通大学合作完成的学术论文"Enhancing interfacial heat conduction in diamond-reinforced copper composites with boron carbide interlayers for thermal management"，发表于材料领域国际知名期刊《Composites Part B: Engineering》（Elsevier Ltd出版）。该期刊在复合材料领域具有较高的学术影响力与认可度。

作者：北京科技大学崔帅，北京科技大学孙方远教授、中国科学院电工研究所王大正博士和化合积电联合创始人/CEO张星等

该研究以化合积电制备的<001>晶向、尺寸为10 mm × 10 mm × 1 mm的高热导率单晶金刚石基板为基底，通过引入碳化硼修饰层实现金刚石颗粒与铜基体的有效连接，改善了界面结合质量，显著增强了界面热传导性能，提升了金刚石与铜衬底的界面热导。该研究填补了界面优化对多层材料热性能影响研究的空白，为纳米尺度界面热交换机制提供了更深入的理论基础，并为铜/碳化硼/金刚石多层材料的实际制备与应用提供了参考依据。

化合积电采用微波等离子体化学气相沉积（MPCVD）技术生长单晶金刚石，为该研究提供了关键材料基础。长期以来，公司始终秉持开放合作理念，与国内外众多知名高校及顶尖实验室建立紧密合作关系，通过资源共享与优势互补，共同攻克多项技术难题，加速了金刚石半导体材料从实验室研究向产业化应用的转化进程。

海外部分合作高校及实验室

国内部分合作高校

定制化单晶金刚石：满足多领域科研需求

单晶金刚石（热学级、光学级、电子级）是化合积电的核心产品之一，具有所有已知材料中最高的热导率（高达2200 W/(m·K)），以及高硬度、高化学稳定性、高光学透过率、超宽禁带宽度、负电子亲和势、高绝缘性及良好生物相容性等优异特性，在超精密加工、半导体、航空航天、核能源等高新技术领域具有广阔的应用前景，已成为多领域科研前沿的重点研究材料。

化合积电采用MPCVD技术制备高品质单晶金刚石，并提供尺寸、表面粗糙度、晶向、掺杂等定制化服务，为不同领域的科研探索提供关键技术支撑。

高品质单晶金刚石核心性能指标

一、晶体质量

化合积电电子级单晶金刚石产品的拉曼光谱特征峰半高宽（FWHM）低至2.1 cm⁻¹，X射线衍射（XRD）摇摆曲线半高宽低至31.6 arcsec。

二、位错密度与氮含量

经X射线衍射形貌术（XRT）检测，电子级单晶金刚石产品的位错密度＜10³/cm，达到电子级单晶金刚石的位错密度标准。

经电子顺磁共振（EPR）检测，电子级单晶金刚石产品的氮含量＜50 ppb。

三、表面粗糙度

经原子力显微镜（AFM）及白光干涉仪检测，表面粗糙度Ra＜1 nm。

四、厚度

化合积电单晶金刚石最薄厚度可达0.05 mm。

除高品质单晶金刚石外，化合积电核心产品还包括多晶金刚石（晶圆级金刚石、金刚石热沉片、金刚石窗口片、金刚石基异质集成复合衬底）及氮化铝薄膜（金刚石基氮化铝、硅基氮化铝、蓝宝石基氮化铝）等，并可根据客户需求提供定制化服务。

自创立以来，公司与多所海内外高校及顶尖实验室建立战略合作关系，坚持以市场为导向，推进"产、学、研、用"四位一体协同发展，积极整合优势资源，为金刚石材料前沿研究贡献力量。