该研究团队不仅突破了金刚石晶圆的尺寸和平坦度难题，更进一步通过优化气体簇离子束加工（GCIB）技术，使得经过等离子体辅助抛光加工（PAP）技术处理后的金刚石表面达到了惊人的光滑度——表面粗糙度小于0.5纳米。此外，团队还在常温下成功实现了金刚石基板与直径2英寸的氮化镓基板、直径4英寸的压电单晶（铌酸锂）基板的接合。

在当前半导体行业进入后摩尔时代的背景下，这一成果显得尤为重要。随着器件性能的提升遭遇瓶颈，如何通过异质集成技术来突破单一材料和结型器件的限制，已成为行业发展的关键。金刚石因其出色的热导率，被视为提升功率器件散热能力的理想材料。然而，金刚石因其极高的硬度和化学稳定性，加工难度极大，尤其是实现与半导体的纳米级超平坦接合更是技术上的巨大挑战。

图1 等离子体辅助抛光（PAP）加工原理和设备简图（供图：明星大学）

研究团队通过两年的合作，不仅解决了金刚石晶圆的平坦化问题，还通过创新的表面处理技术，实现了金刚石与半导体的高效接合。这一技术的突破，预示着金刚石在高效功率器件领域的应用将迈出重要一步。

须贺唯知教授在接受采访时表示，尽管目前日本国内还没有进行金刚石成膜的生产厂商，这为实现量产带来了一定的挑战，但他对技术的未来应用前景充满信心。

该研究成果已在国际电子元件与技术会议(IEEE 74th Electronic Components and Technology Conference)上发表，引起了业界的广泛关注。这一技术的进一步成熟和应用，有望为半导体行业带来革命性的进步，推动高效功率器件的发展进入新的阶段。

来源：中国超硬材料网