一、項(xiàng)目簡(jiǎn)介
金剛石單晶集電學(xué)、光學(xué)、力學(xué)和熱學(xué)等優(yōu)異特性于一體，在高溫、高頻、高效大功率電子器件、生物傳感器、日盲紫外和粒子閃爍體探測(cè)與成像、光電器 件、航空航天和武器系統(tǒng)等方面極具應(yīng)用前景，被譽(yù)為“終極半導(dǎo)體”。金剛石電子器件相比其他半導(dǎo)體器件具有高效率（約提高 18%）、低損耗（約降低 30%）、體積小和更高的集成度、而且無(wú)需冷卻系統(tǒng)。其耗能大約為現(xiàn)有器件的 1/5-1/3。目前日、美、歐、中已紛紛投入巨資、并成立相關(guān)組織和產(chǎn)學(xué)研機(jī)構(gòu)推進(jìn)金剛石單晶材料及其電子器件的研發(fā)與應(yīng)用。英寸級(jí)單晶金剛石襯底及其關(guān)鍵設(shè)備的產(chǎn)業(yè)化，可以極大地推進(jìn)我國(guó)半導(dǎo)體的革命性變革，實(shí)現(xiàn)我國(guó)微電子行業(yè)的跨越式發(fā)展，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。
二、產(chǎn)品性能優(yōu)勢(shì)
（1）基本原理及關(guān)鍵技術(shù)內(nèi)容
? 單晶金剛石半導(dǎo)體襯底外延生長(zhǎng)工藝通過(guò)研究金剛石 MPCVD 生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)過(guò)程的異常成核及以（111）配向的粒子為中心的 Hillock 形成機(jī)理；
? 優(yōu)化設(shè)計(jì) MPCVD 反應(yīng)腔體結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)微波等離子體的大面積、高密度和均勻化；
? 優(yōu)化反應(yīng)腔室的熱場(chǎng)分布及氣流分布；
? 利用單晶金剛石晶體的等效晶面特征，研究外延生長(zhǎng)過(guò)程中的橫向生長(zhǎng)（Lateral over Growth）技術(shù)，采用相互垂直晶面的外延生長(zhǎng)方式，獲得 10х10mm2 以上面積的金剛石襯底；
? 研究高能離子注入技術(shù)在金剛石淺表層下形成非金剛石層的有關(guān)規(guī)律及方法，獲得表面層可分離的同質(zhì)金剛石單晶襯底，為金剛石單晶的“克隆”創(chuàng) 造條件；
? 研究不同晶向的襯底接觸部的晶體融合機(jī)理及規(guī)律，利用拼湊融合方式外延生長(zhǎng)并形成更大面積的單晶襯底，滿足 1 英寸大面積單晶金剛石襯底的量產(chǎn)需求。
（2）創(chuàng)新點(diǎn)
? 采用等晶面及鑲嵌拼湊融合的方法形成一套大面積單晶金剛石生長(zhǎng)的工藝規(guī)范，可生產(chǎn) 1 英寸（25.4х25.4mm）以上單晶金剛石襯底及薄膜產(chǎn)品。
? 獲得采用克隆技術(shù)量產(chǎn)大面積單晶金剛石的整體技術(shù)。
