近期，全球半導體產業迎來了一個值得關注的重要信號 —— 美國人造鉆石企業 Diamond Foundry（DF）宣布，其位于西班牙特魯希略的合成金剛石晶圓廠獲得西班牙政府以及歐盟批準，將大規模生產用于芯片制造的半導體級單晶金剛石（single-crystal diamond, SCD）襯底。西班牙政府通過國家半導體支持計劃出資 7.53 億歐元（約合 8.68 億美元），DF 自身也承諾在未來幾年追加投資，這一舉措標志著“金剛石——從珠寶到芯片基底”的轉型邁入工業化、商業化新階段。
眾所周知，目前絕大多數半導體器件依賴硅（Si）作為襯底材料——但硅的熱導率相對有限，這成為高功率、高密度芯片（如 AI 芯片、HPC、功率模塊、射頻器件等）在算力與能耗升級時的瓶頸。相比之下，單晶金剛石具備極高的熱導率、優異的電絕緣性和機械強度，是理論上解決“散熱 — 熱耗 — 性能”三者矛盾的理想材料。
但僅有材料本身的優越性還不夠。真正決定前景的是三個關鍵環節：
1、大尺寸、晶圓級 SCD 的量產能力
2、在 SCD 襯底上成功進行半導體材料外延 / 沉積 / 金屬互連，即實現與現有半導體制程兼容
3、穩定、環保、工業化生產體系，具備供應鏈整合能力
為何我們強調 “在金剛石襯底上沉積半導體 + 金屬互連”？因為這一步決定了 SCD wafer 是否能真正作為芯片基礎材料，而不是僅僅作為“高導熱散熱片 / 陶瓷基板 / 熱沉”。換句話說，SCD wafer 不只是熱沉，而是從物理層面重構下一代半導體器件的熱、電、功率、頻率極限。
DF 并非突襲者，而是從過去幾年穩步推進。該公司成立于 2012 年，本來專注于珠寶級培育鉆石，并在 CVD（化學氣相沉積）技術上積累了豐富經驗。
真正轉向半導體材料領域，是近年來隨著 AI、云計算、功率電子、光電通信等對高性能、高可靠性材料需求激增而定下的戰略。DF 的官網明確表示，他們希望用“單晶金剛石晶圓 + 全套半導體級工藝?！眮碇尉扌涂萍脊镜亩ㄎ弧?AI & Cloud Compute、功率電子、無線通信等高端應用。
一個重要里程碑是 2023 年 10 月 —— DF 宣布成功培育出 直徑約 100 mm、重約 100 克拉 的單晶金剛石晶片。對于長期被認為難以規?；?、成本極高的金剛石基底材料，這一成果具備里程碑意義 —— 它不僅驗證了技術可行性，也意味著從“實驗室樣品”邁向“可量產基底”的關鍵一步。
與此同時，DF 在材料與器件集成上也在發力：他們開發了一種“原子級鍵合”（atomic bonding）技術，可將傳統 IC wafer（經極薄至 ? 級）與金剛石晶圓結合，為芯片散熱提供高效路徑。
基于這些基礎，DF 推出了其歐洲工廠項目：該廠使用等離子體反應器（plasma reactors）生產半導體級合成金剛石晶圓。2024 年末，該廠已獲得歐盟批準補貼，將由太陽能發電、碳中和供能，使其成為工業上罕見的綠色工廠。初期年產能預計 400–500 萬克拉，未來可進一步擴張。
對于國內長期關注的合成金剛石在熱管理與半導體封裝／散熱方面的應用，DF 的進展具有一定的參考價值：
DF 已經證明單晶金剛石大尺寸晶圓 + 原子級鍵合技術組合在工業化具有可行性。如果國內企業能在 SCD wafer / 大尺寸單晶 / 晶圓級制備 + 后處理 / 封裝上加大投入，有望搶占“基礎材料 + 封裝 + 整體解決方案”高地。
DF 從 2023 年樣品出爐 → 2024–2025 年推動工業量產，僅用了 2–3 年。顯示金剛石半導體基底從科研驗證到商業落地，已進入“窗口期”。國內企業若繼續耕耘，有望迎來快速產業化機遇。
歐洲政府與歐盟支持該項目，說明各國 / 區域政府對高性能金剛石基底等戰略材料的重視可能提升。國內政策／資本也需關注類似方向。
應用與下游融合空間大：不僅僅是散熱片，更可能作為芯片底座——與傳統硅相比，金剛石襯底 + 晶圓級封裝 + 高功率封裝，將成為高端半導體器件的新標準。
主辦單位：DT新材料
聯合主辦：中國超硬材料網
承辦單位：寧波德泰中研信息科技有限公司
大會主席：（按姓氏首字母排序）
江南，中國科學院寧波材料技術與工程研究所研究員
李成明，北京科技大學教授
梁劍波，國家第三代半導體技術創新中心（蘇州）首席科學家
王宏興，西安交通大學教授
鄔蘇東，甬江實驗室研究員
專家顧問委員會：（按姓氏首字母排序）
徐現剛，山東大學教授
陳繼鋒，北京沃爾德金剛石工具股份有限公司董事長
付春雷，浙江晶信綠鉆科技有限公司總經理
樊永輝，深圳市匯芯通信技術有限公司首席科學家
韓敬賀，惠豐鉆石股份有限公司總裁
李克華，鄭州華晶金剛石股份有限公司總經理
龐文龍，河南黃河旋風股份有限公司董事長
孫振路，河北普萊斯曼金剛石科技有限公司董事長
溫簡杰，上海昌潤極銳超硬材料有限公司董事長
張軍安，寧波晶鉆科技股份有限公司董事長
協辦單位：金剛石激光技術及應用協同創新中心、河南省培育鉆石交易中心、中國地質大學（北京）鄭州研究院
支持單位：中關村天合寬禁帶半導體技術創新聯盟、上海鉆石行業協會、中國材料研究學會超硬材料及制品專業委員會
支持媒體：DT半導體、Carbontech、洞見熱管理、DT新材料、DT芯材、灣區半導體產業生態博覽會、化合物半導體、芯師爺、亞洲氧化鎵聯盟、協創微半導體、芯半導體前沿
