【浙江日?qǐng)?bào)】中科院寧波材料所有項(xiàng)“亮閃閃”的黑科技 流水線上“種”鉆石
記者 翁云騫 曾福泉 通訊員 高曉靜 王虎羽
本報(bào)寧波10月31日電 （記者 翁云騫 曾福泉 通訊員 高曉靜 王虎羽） 鉆石恒久遠(yuǎn)，一顆永流傳。璀璨的鉆石并不只有天然的，也有人工“培育”的。借助我省科學(xué)家的創(chuàng)新技術(shù)，最快幾天就能在實(shí)驗(yàn)室“種”出一顆鉆石。10月31日，記者走進(jìn)中科院寧波材料所實(shí)驗(yàn)室，功能碳素材料團(tuán)隊(duì)的專家們正在檢測(cè)一批人造鉆石原材料。
據(jù)介紹，該團(tuán)隊(duì)通過化學(xué)氣相沉積技術(shù)，成功實(shí)現(xiàn)金剛石（即鉆石原石）的人工培育，目前正進(jìn)入產(chǎn)能擴(kuò)張階段?！芭嘤@石的過程有點(diǎn)像種糧食，也需要‘種子’與‘養(yǎng)料’。”團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人江南介紹，他們?cè)诔婵张囵B(yǎng)倉中用天然鉆石的籽晶片作為“種子”，通入碳源氣體（甲烷）作為“養(yǎng)料”，讓碳原子在微波作用下分離出來，逐漸沉積在鉆石籽晶片上，從而讓鉆石“種子”成長為更大的鉆石晶體?！皩?shí)驗(yàn)室環(huán)境下，一星期就可以‘培育’一顆一克拉大小的鉆石?！彼f。
“人工‘培育’金剛石不少企業(yè)也在嘗試做，我們的優(yōu)勢(shì)在于產(chǎn)線的完全國產(chǎn)化，在裝備上率先攻克了‘卡脖子’技術(shù)?！苯险f，經(jīng)過多年的裝備技術(shù)攻關(guān)和工藝改進(jìn)，由他牽頭創(chuàng)立的寧波晶鉆工業(yè)科技有限公司目前已擁有世界第4條、國內(nèi)首條自主研發(fā)設(shè)計(jì)的克拉級(jí)CVD大塊單晶金剛石生產(chǎn)線，創(chuàng)造了國產(chǎn)設(shè)備CVD單晶金剛石工業(yè)化生產(chǎn)的多個(gè)第一。“我們的生產(chǎn)規(guī)模也是國內(nèi)最大的，國際國內(nèi)訂單都是爆發(fā)式增長?！彼f。
“金剛石由于其特殊的晶體結(jié)構(gòu)，一直被公認(rèn)為終極的半導(dǎo)體材料。尤其大尺寸高品質(zhì)單晶金剛石，更是光電器件、高頻半導(dǎo)體元器件研發(fā)制造所必需的?！苯辖榻B，物理性質(zhì)、晶體結(jié)構(gòu)與天然鉆石一樣，價(jià)格卻要便宜得多，人工培育鉆石已顯示出巨大的市場(chǎng)潛力。這幾年，他和團(tuán)隊(duì)承擔(dān)了從國家到地方的不少光電器件相關(guān)科研專項(xiàng)?！皬难b備和工藝入手，為單晶金剛石真正實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化生產(chǎn)繼續(xù)努力。”他說。
（原文發(fā)布于2019年11月1日《浙江日?qǐng)?bào)》第5版）
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