El diamant, amb les seves propietats úniques, com ara un interval de banda ultra-ampli, una conductivitat tèrmica ultra-elevada, una gran intensitat de camp de ruptura i una resistència a la radiació, és un material estratègic-de gamma alta en el camp dels semiconductors, que serveix tant com a material del dispositiu com com a funció de dissipació de calor. Les seves principals aplicacions es poden classificar de la següent manera:
1.-Dissipació de calor de gamma alta en semiconductors: actualment la direcció d'industrialització més madura.
Aquesta és actualment l'aplicació-de més ràpid creixement del diamant en el camp dels semiconductors, el seu valor fonamental és resoldre el coll d'ampolla de dissipació de calor dels xips d'alta-potència:
Escenaris d'aplicació bàsics: s'utilitza per a la dissipació de calor en xips d'IA, GPU d'alta-potència, amplificadors de potència d'estació base de comunicació 5G/6G, dispositius d'alimentació aeroespacial i díodes làser. Les formes específiques inclouen tres categories principals: substrats de diamants, dissipadors de calor de diamants i materials conductors tèrmics compostos de coure de diamant-. La conductivitat tèrmica del diamant pot arribar als 2000-2500 W/(m·K), més de 5 vegades la del coure, i també pot coincidir amb els coeficients d'expansió tèrmica de silici i carbur de silici, evitant fallades de la interfície causades per l'expansió i la contracció tèrmiques.
Progrés de la industrialització: el 2026, les solucions de refrigeració líquida produïdes a nivell nacional havien aconseguit l'aplicació a gran-escala de materials conductors tèrmics de coure de diamant-. Les GPU de propera-generació de NVIDIA també adoptaran una solució de dissipació de calor composta de diamant-coure. La indústria prediu que el mercat de dissipació de calor de diamants en el camp de xips AI arribarà als 48-90 mil milions de iuans el 2030.
2. Dispositius de potència semiconductors basats en diamant-la direcció bàsica dels semiconductors de potència-de propera generació
El diamant en si és un material semiconductor de banda ultraampla-amb un rendiment que supera amb escreix el carbur de silici i el nitrur de gal·li, i es reconeix com el "material semiconductor de potència definitiu":
