中國粉體網(wǎng)訊  隨著硅基電子器件逐漸接近其理論極限值，使用寬禁帶半導(dǎo)體材料可以使新一代電力電子器件變得更小、更快、更可靠且更高效。這將減少電力電子元件的質(zhì)量、體積以及生命周期成本，同時(shí)允許設(shè)備在更高的溫度、電壓和頻率下工作，也使得電力電子器件使用更少的能量卻可以實(shí)現(xiàn)更高的性能。

金剛石作為絕佳的寬禁帶半導(dǎo)體材料的同時(shí)還集力學(xué)、熱學(xué)、聲學(xué)、光學(xué)、電學(xué)等優(yōu)異性能于一身，這使其在高新科技尖端領(lǐng)域中，特別是電子技術(shù)中得到廣泛關(guān)注，被公認(rèn)為是最具前景的新型半導(dǎo)體材料。

依據(jù)晶體結(jié)構(gòu)差異，金剛石可細(xì)分為單晶金剛石與多晶金剛石。單晶金剛石擁有高度規(guī)整、近乎完美的晶體結(jié)構(gòu)。從原子尺度來看，碳原子呈嚴(yán)密有序的三維周期性排列，晶格完整連貫。整個(gè)晶體由單一晶核萌芽，遵循特定結(jié)晶學(xué)方向穩(wěn)步生長，全程不受晶界干擾。這使得電子云分布均勻?qū)ΨQ，化學(xué)鍵能恒定且強(qiáng)大，維系著物理性質(zhì)在宏觀層面的極致均一性。多晶金剛石恰似一幅由無數(shù)微小“晶體拼圖”拼合而成的“微馬賽克”畫卷。它由眾多細(xì)小的納米級(jí)小顆粒聚集而成，這些小顆粒的晶體結(jié)構(gòu)與單晶金剛石類似，但它們的排列無序，位向不一致，顆粒間通過不飽和鍵結(jié)合，存在明顯的晶界，晶體結(jié)構(gòu)不均勻。

多晶金剛石以其卓越的硬度和熱導(dǎo)率成為理想的半導(dǎo)體散熱材料，然而其復(fù)雜的表面結(jié)構(gòu)和高硬度特性使其加工面臨諸多挑戰(zhàn)。

研磨拋光技術(shù)在集成電路芯片的制作中具有重要作用，針對(duì)高端研磨拋光相關(guān)的技術(shù)、材料、設(shè)備、市場等方面的問題，中國粉體網(wǎng)將于2025年4月16日在河南鄭州舉辦2025第二屆高端研磨拋光材料技術(shù)大會(huì)。屆時(shí)，華僑大學(xué)制造工程研究院教授陸靜將作題為《多晶金剛石晶圓磨拋加工技術(shù)研究進(jìn)展》的報(bào)告，報(bào)告中提出的一種CuO預(yù)處理輔助金屬砂輪磨削結(jié)合紫外光芬頓復(fù)合體系拋光的新技術(shù)，通過CuO預(yù)處理，顯著提升了金屬砂輪對(duì)多晶金剛石表面的磨削效率，有效解決了傳統(tǒng)磨削方法中加工效率與表面質(zhì)量難以兼顧的瓶頸問題。進(jìn)一步結(jié)合紫外光芬頓復(fù)合體系拋光技術(shù)，利用紫外光催化作用及芬頓反應(yīng)生成的強(qiáng)氧化性羥基自由基，實(shí)現(xiàn)了多晶金剛石表面的高效化學(xué)機(jī)械拋光。該復(fù)合體系顯著降低了表面粗糙度，最終實(shí)現(xiàn)了磨拋一體化加工，為多晶金剛石晶圓的超精密加工提供了一種高效的新技術(shù)路線。

專家簡介：

陸靜，材料學(xué)博士，機(jī)械工程專業(yè)教授，博導(dǎo)，廈門市光電材料加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任。獲福建省杰出青年科學(xué)基金，入選福建省高校新世紀(jì)優(yōu)秀人才，姑蘇創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)領(lǐng)軍人才。研究聚焦半導(dǎo)體晶圓超精密加工、硬脆材料自動(dòng)化磨拋、納米碳材料表面改性。發(fā)表學(xué)術(shù)論文120余篇，授權(quán)國內(nèi)外專利50余項(xiàng)，成果轉(zhuǎn)化成立蘇州賽爾特新材料有限公司，任首席科學(xué)家。現(xiàn)為國際磨粒加工委員會(huì)（ICAT）青年委員，稀土拋光材料與界表面調(diào)控加工技術(shù)專業(yè)委員會(huì)副主任委員，光整加工專業(yè)委員會(huì)理事，福建省機(jī)械工程學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)委員。獲河北省自然科學(xué)三等獎(jiǎng)、福建省自然科學(xué)優(yōu)秀學(xué)術(shù)論文一等獎(jiǎng)、福建省教學(xué)成果獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)，上銀優(yōu)秀機(jī)械博士論文指導(dǎo)老師，中國“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽優(yōu)秀創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)導(dǎo)師。

參考來源：

[1] 中國粉體網(wǎng)

[2] 鄭宇亭，金剛石表面狀態(tài)控制及應(yīng)用基礎(chǔ)研究

（中國粉體網(wǎng)編輯整理/山林）

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