中國粉體網訊  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量、體積以及生命周期成本，同時允許設備在更高的溫度、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現更高的性能。

金剛石作為絕佳的寬禁帶半導體材料的同時還集力學、熱學、聲學、光學、電學等優異性能于一身，這使其在高新科技尖端領域中，特別是電子技術中得到廣泛關注，被公認為是最具前景的新型半導體材料。

依據晶體結構差異，金剛石可細分為單晶金剛石與多晶金剛石。單晶金剛石擁有高度規整、近乎完美的晶體結構。從原子尺度來看，碳原子呈嚴密有序的三維周期性排列，晶格完整連貫。整個晶體由單一晶核萌芽，遵循特定結晶學方向穩步生長，全程不受晶界干擾。這使得電子云分布均勻對稱，化學鍵能恒定且強大，維系著物理性質在宏觀層面的極致均一性。多晶金剛石恰似一幅由無數微小“晶體拼圖”拼合而成的“微馬賽克”畫卷。它由眾多細小的納米級小顆粒聚集而成，這些小顆粒的晶體結構與單晶金剛石類似，但它們的排列無序，位向不一致，顆粒間通過不飽和鍵結合，存在明顯的晶界，晶體結構不均勻。

多晶金剛石以其卓越的硬度和熱導率成為理想的半導體散熱材料，然而其復雜的表面結構和高硬度特性使其加工面臨諸多挑戰。

研磨拋光技術在集成電路芯片的制作中具有重要作用，針對高端研磨拋光相關的技術、材料、設備、市場等方面的問題，中國粉體網將于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大會。屆時，華僑大學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研究進展》的報告，報告中提出的一種CuO預處理輔助金屬砂輪磨削結合紫外光芬頓復合體系拋光的新技術，通過CuO預處理，顯著提升了金屬砂輪對多晶金剛石表面的磨削效率，有效解決了傳統磨削方法中加工效率與表面質量難以兼顧的瓶頸問題。進一步結合紫外光芬頓復合體系拋光技術，利用紫外光催化作用及芬頓反應生成的強氧化性羥基自由基，實現了多晶金剛石表面的高效化學機械拋光。該復合體系顯著降低了表面粗糙度，最終實現了磨拋一體化加工，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路線。

專家簡介：

陸靜，材料學博士，機械工程專業教授，博導，廈門市光電材料加工重點實驗室副主任。獲福建省杰出青年科學基金，入選福建省高校新世紀優秀人才，姑蘇創新創業領軍人才。研究聚焦半導體晶圓超精密加工、硬脆材料自動化磨拋、納米碳材料表面改性。發表學術論文120余篇，授權國內外專利50余項，成果轉化成立蘇州賽爾特新材料有限公司，任首席科學家。現為國際磨粒加工委員會（ICAT）青年委員，稀土拋光材料與界表面調控加工技術專業委員會副主任委員，光整加工專業委員會理事，福建省機械工程學會標準委員會委員。獲河北省自然科學三等獎、福建省自然科學優秀學術論文一等獎、福建省教學成果獎一等獎，上銀優秀機械博士論文指導老師，中國“互聯網+”大學生創新創業大賽優秀創新創業導師。

參考來源：

[1] 中國粉體網

[2] 鄭宇亭，金剛石表面狀態控制及應用基礎研究

（中國粉體網編輯整理/山林）

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