被视为“终极半导体”的金刚石，正站在产业化最关键的十字路口。
从性能上来讲，金刚石拥有出色的散热能力、宽禁带等优势，理论上能完美解决芯片发热的世纪难题，支撑人工智能、高功率雷达等前沿科技走向下一个世代。
然而，当学术界的赞誉归于平静，产业界的疑问开始浮现：这颗材料领域明珠，为何迟迟无法照亮生产线的现实？2025企创融通汇宽禁带半导体材料专场活动中，来自学界业界的专家们就这一问题进行了深入讨论。
从实验室到生产线，要攀上层层阶梯
金刚石的产业化之路，并非简单的技术平移，而是要跨越材料制备、加工工艺、成本控制三大核心壁垒，每一道阶梯都暗藏挑战。
首先，制造大尺寸、高质量的单晶金刚石非常昂贵。“金刚石在半导体应用方面的难点，第一个是材料制备本身，真正的挑战在于如何实现低成本化。”西安电子科技大学教授任泽阳表示。同时，如何有效地在金刚石中进行“掺杂”让其变为能被精准控制导电性的半导体材料，仍然是一个基础科学难题。任泽阳认为，这需要从材料物理角度寻求新的掺杂机制。
加工金刚石本身也是一个难题。金刚石是硬度最高的材料，切割和打磨它消耗巨大。上海征世科技股份有限公司教授级高工尹利君表示，切割一片25毫米见方的晶片，材料损耗就可能超过1毫米，这对于本身就很薄的衬底来说成本很高。美国国家发明家科学院院士、杭州银湖激光科技有限公司董事长蒋世彬也解释了激光加工的复杂性：激光作用下，金刚石容易先变成石墨，使得精确控制变得困难。
成本是决定性的门槛。无论性能多好，如果价格太高，市场就难以接受。目前，金刚石最现实的应用领域是热管理。尹利君分享了一个现实需求：客户希望一片10mm x 10mm的金刚石散热片，成本不超过一百元。这直接点出了当前产业的核心任务：如何让用户“用得起”。
技术之外，确立良性竞合规则
技术挑战是明线，而产业生态的潜在风险则是暗流。回顾蓝宝石、碳化硅等新材料产业的发展历程，“一哄而上、过度内卷”的循环并非杞人忧天。
怎样避免重蹈覆辙？
与会专家们从不同角度给出了构建健康生态的共识。尹利君认为核心在于脚踏实地，避免过度炒作：“行业需要稳步发展，企业应聚焦于解决实际技术问题，而非盲目跟风。只要不忽悠，扎实做事，就能减少非理性竞争。”
蒋仕彬则从应用多元性上看到了乐观因素：“我认为金刚石可能不会像蓝宝石那样内卷。因为金刚石的应用场景非常多元，如光学、电学、声学、热学等，不像蓝宝石应用相对单一。”他认为，多元化的应用天然分散了竞争压力。
北京特思迪半导体设备有限公司总经理刘泳沣指出，一定程度的内卷可能难以完全避免，但要避免恶性竞争，“企业必须走差异化竞争和持续技术创新的道路，找到并深耕特定的细分市场”。河南惠丰金刚石有限公司总经理王志强也认为，他建议企业在关注当前热点的同时，可以差异化地布局一些有潜力的细分方向。
更深层的共识在于，健康的竞争必须建立在持续创新和有效保护的基础上。任泽阳分析，对企业而言，“避免内卷的唯一途径是不断创造有技术壁垒的新产品，进入别人无法轻易进入的赛道”。武创芯研科技有限公司总经理张适表示：“知识产权保护的强弱是关键。如果一项新技术或新产品很快被模仿，技术壁垒被迅速拉平，价格战就难以避免。”这要求整个产业环境必须形成尊重创新、保护创新的氛围，让投入研发者能获得合理回报，从而形成“创新－获利－再创新”的良性循环。
瞄准特色领域，实现不可替代价值
面对系统性问题，需要的是系统性解法。尽管挑战很多，但产业界并没有等待。一条从易到难、从现实应用着手的发展路径正在变得清晰。
散热管理被认为是金刚石最快能产生商业价值的领域。随着电子设备功率越来越大，散热问题日益突出，这为金刚石提供了明确的应用场景。通过在这个领域实现批量应用，可以为整个产业链积累经验、降低成本。蒋世彬这样描述这个过程：“金刚石昨天的应用是珠宝，今天的应用是散热片，后天的应用才是半导体。”
技术创新是解决问题的根本方式。无论是改进切割技术，还是研发新的生长设备，都需要在具体环节上持续投入。北京特思迪半导体设备有限公司总经理刘泳沣指出，金刚石加工最终取决于界面质量，这需要整个产业链在抛光等精密技术上共同努力。这种在具体技术点上的突破，比等待单一的重大发明更为实际。
同时，产业界也在探索半导体之外的应用方向。王志强提到，金刚石粉体正从传统的研磨，向导热复合材料、生物医疗等领域扩展。这些多元化的探索，有助于分散风险，并为材料找到更广阔的市场。
人工晶体研究院副院长杜洪兵在总结时引用了一句话：“路虽远，行则将至；事虽难，做则必成。”金刚石的产业化不是一蹴而就的，它需要面对具体的材料、加工和成本问题，通过聚焦现实应用、持续的技术改进和多元探索，逐步向前推进。
从实验室走向生产线，注定是一场长跑，需要“耐心资本”与国家战略的持续支持，陪伴技术跨越从实验室到市场的“死亡之谷”。
来源：光明网
