一般提到鉆石，第一印象就是珠寶領域的寶石之王身份。其實鉆石也叫金剛石，在芯片、微電子、量子、光學、超精密加工及高端醫(yī)療等眾多高新技術領域有著更深更廣的應用。隨著近年來國際上對新能源、碳中和等可持續(xù)發(fā)展方向的一致推動，提高能源利用率、淘汰落后產能成為發(fā)展新主流。對于光學、微電子、半導體等領域在應用材料上的苛刻要求，金剛石單晶及制品展現(xiàn)出了超優(yōu)性能，被業(yè)界認為是最有希望的下一代高新材料。

培育鉆石世界新紀錄

       20世紀70年代，美國科學家開發(fā)出利用高溫高壓法（HPHT）生長小塊狀金剛石單晶，開啟了培育鉆石研究的熱潮。發(fā)展到當前時代，培育鉆石產量雖然已經有可喜的成果，但是尺寸與品質卻存在突破瓶頸。我們知道，不論在高溫高壓法或化學氣相沉積法中，只有內外環(huán)境、溫度、壓力等條件得到精準控制，才能將鉆石培育成需要的樣子。由于當前世界上技術水平及設備等客觀因素限制，品質、尺寸經常無法兼顧。

       只有少數擁有世界領先技術的實驗室或公司走在研究前線，能形成優(yōu)秀的培養(yǎng)環(huán)境，產出高品質的培育鉆石。最近值得關注的一項世界矚目的成果，來自上海征世科技股份有限公司的一顆CVD培育鉆石，被GIA官方認證為當前全球最大的CVD培育鉆石。該鉆石是公主型切割、16.41克拉、G色、VVS2凈度，尺寸為 13.97 × 13.87 × 9.56 毫米，創(chuàng)造了新的世界紀錄。（圖1）

       GIA在發(fā)布的新報告里披露了紐約鑒定所對這顆公主方進行的各種詳細測試及結果，光譜檢測結果顯示這是一顆典型的IIA型CVD培育鉆石，且沒有經過生長后處理來改善顏色。（圖2）

       在檢測該顆鉆石生長狀況的檢驗中，明顯的表現(xiàn)出連續(xù)生長無斷層過程的特征現(xiàn)象，深短波紫外激發(fā)的熒光成像顯示了自然生長的 CVD 鉆石的典型橙紅色熒光。帶有不規(guī)則的藍色“條帶”，揭示了多達七個生長層，只有純自然生長的鉆石才有該種表現(xiàn)。（圖3）

透過領軍企業(yè)看世界培育鉆石發(fā)展

       金剛石在所有材料中有多項指標處于最高和第一的位置。如最高的硬度；室溫下最高的熱傳導能力；從遠紅外到深紫外波段是透明的；極低的可壓縮性；高的化學穩(wěn)定性；極佳的生物兼容性。因此有人說：“如果說二十世紀是硅的時代；那么二十一世紀將是金剛石的時代?！蹦壳熬窒抻陔y以獲得超高純度的單晶金剛石，全世界相關應用研究及開發(fā)中有關超高純單晶金剛石的獲取基本上都來自于英國的元素六公司。而為了保持自身的技術領先性，很多頂尖的產品是不用于出口的，或者不用于出口到中國，例如：高質量的大功率微波CVD設備；量子級別的單晶金剛石產品；直徑超過40毫米的單晶金剛石晶種，以及超高表面光潔度的單晶金剛石片及相關的設備等等。這也大大限制了我國在很多高端研究，應用的發(fā)展。因此在高質量單晶金剛石制備工藝及相關設備的開發(fā)都是急切需要解決的難題。

       目前征世科技通過自身的努力，已經成功的實現(xiàn)了高純度單晶金剛石材料的產業(yè)化生產。成功地解決了在保證“生長質量”的同時能提高“生長效率“這一世界性難題，并且其培育鉆石純自然生長，無需改色處理，定義了培育鉆石的品質差異。

       科技制造不斷興起，培育鉆石發(fā)展路線也愈發(fā)清晰，產品尺寸、質量、生產效率的提高是重中之重，各行各業(yè)的應用植入是發(fā)展之道。隨著國際國內各項有關制造、能源、民生等可持續(xù)發(fā)展政策的推動，培育鉆石正在慢慢扛起高新材料行業(yè)的大旗，從高精尖領域的廣泛應用，到生活、生產的必需品，相信培育鉆石將掀起新材料發(fā)展的大浪潮，未來可期。