化学气相沉积(CVD)技术的发展使得金刚石优异的综合性能得以充分发挥，在诸多领域获得应用，并有可能实现跨越式的发展。色心使得金刚石量子加速器初步显示了巨大可行性，包括紫外激光写入窗口等诸多应用场景，将金刚石的光、电、热和力学综合优势发挥到了极致，超宽禁带金刚石半导体应用将很快实现，金刚石的散热应用也在不断拓展。

金刚石由于拥有优秀的性质，而被广泛关注。在电学性质方面，作为一种宽禁带半导体，金刚石有制作成紫外光LED的潜力，而这需要n型和p型两种掺杂的金刚石。硼掺杂的p型金刚石目前已经成熟，而n型金刚石暂未投入商用。紫外LED在光通信领域的应用优势是低窃听率，在军事通信系统，紫外光通信具有抗干扰能力强、保密性好、非视距通信以及全方位通讯等。此外，紫外光源已广泛应用于医疗杀菌、荧光光谱分析。

半导体材料的导电机理是通过电子和空穴这两种载流子来实现的，有N型和P型之分。金刚石作为IV族元素，其晶体结构可看做有两个面心立方结构沿体对角线平移1/4晶格常数套构而成。碳原子以sp3杂化轨道与邻近的4个碳原子以共价键结合，形成正四面体结构，可以通过向金刚石中掺杂适当的元素从而改变其电学性能，使其可以作为半导体材料广泛应用于电学器件中。

含有杂质的天然金刚石呈现p型导电特性，在工业生产中，也可以通过离子注入和CVD法向金刚石中掺入硼元素来实现。然而自然界中不存在n型导电的天然金刚石，而且晶格缺陷会补偿载流子，使掺入的杂质元素得不到有效激活，导致金刚石的n型掺杂一直是困扰科学家们的难题。目前公认有效的p型掺杂为硼，n型掺杂为磷，质量最好的半导体掺杂技术是微波等离子CVD法。

日前，日本佐贺大学嘉数教授与精密零部件制造商日本Orbray合作开发出了用金刚石制成的功率半导体，并以1平方厘米875兆瓦(87.5万千瓦)的功率运行，该功率半导体在已有的金刚石半导体中，输出功率值为全球最高。

与作为新一代功率半导体的碳化硅(SiC)产品和氮化镓(GaN)产品相比，金刚石半导体耐高电压等性能更出色，电力损耗被认为可减少到硅制产品的五万分之一，同时耐热性和抗辐射性也很强，因而被称为终极功率半导体。