金刚石的潜力展望

(1)值得注意的是,单晶CVD金刚石制作的超高强度砧座可用于新材料合成与基础科学研究的新一代高压试验装置。元素六公司作为研制CVD金刚石的领先企业,目前正积极开发利用这种材料的尖端性能,这可能对本世纪科学技术的发展产生巨大而深远的影响。

(2)用CVD金刚石这种宽能带隙材料制造的固体电路器件,具有不同于硅器件的优越特性,有可能改善现有电气设计与电路布局,从而影响宇航工业未来动力电子设备的结构。

(3)金属半导体场效应晶体管一直被认为是采用CVD金刚石制造的最有发展前景的器件之一。因为金刚石与传统的半导体相比,具有在更高温度和更高击穿电压下工作的能力。与电子线路中应用的具有竞争力的材料如硅和砷化镓等相比,单晶CVD金刚石的内在固有性质显然更为优越,在高科技中的应用具有强劲需求。新型电子器件的应用以期改进微波功率电子设备,有可能将引起微波功率电子设备的大变革。

(4)用单晶CVD金刚石制作的高数值孔径透镜,用于近场光信息存储可使光盘的信息容量大为提高,有可能提高到150GB以上。据称,理论信息容量可高达550GB。

(5)值得提及的是,金刚石微波透射窗是目前德国和日本正在进行的核聚变试验的关键部件,也是正在法国建造的国际热核试验反应堆的重要部件。由于CVD金刚石对微波能的吸收率低,但热导率高,而且介电常数小,因而在微波应用中是至关重要的材料。

(6)如果量子级超高纯度单晶质CVD金刚石在量子计算机的应用获得成功,将极大地提高计算机的运算速度,快速搜索查找浩如烟海的数据库并建立复杂的计算模型,就有可能迅速破译极其复杂的密码。目前各国军事机构均不遗余力支持量子计算机的研制,可以说,这种超纯度各向同性量子单晶质CVD金刚石的研制成功,标志着CVD技术合成金刚石发展的一个里程碑。

(7)ADT公司成功研制的UNCD Horigon,是迄今世界上最光滑的UNCD薄膜,标志着CVD金刚石技术水平一个划时代的跃进,使金刚石薄膜的表面光洁度达到了电子级硅晶片的水平,开创了金刚石薄膜在电子器件和生物医学器件上多样化应用的新时代。

(8)在21世纪,世界各国的具有开拓创新、勇于挑战自我的科技工作者,都不约而同地把目光投向一种新型材料——纳米材料,而纳米金刚石是纳米材料家族中的一个非常重要的成员。纳米和纳米以下的结构是未来科技发展的一个重点,它既是一次技术革命,又是一次产业革命。由于纳米金刚石具有奇特的物理-机械性能,因此,它是一种具有重要理论研究和应用研究价值的材料。相信,其开发应用一定会推动人类科技迅速的发展,给人们带来更多的物质利益和福音。从已开发的应用领域就不难预言其潜在前景是美好的。