Prihodnji razvoj diamanta na področju polprevodnikov na splošno sledi gradientnemu trendu "najprej odvajanje toplote, nato preboj naprav." Kratkoročno se visoka{1}}rast vrednosti osredotoča na odvajanje toplote čipov AI, medtem ko je srednje{2}} do dolgoročni-cilj industrializacija diamantnih polprevodnikov. Konkretne smeri razvoja so naslednje:
1. Kratkoročno- (1–5 let): odvajanje toplote čipov AI bo eksplozivno raslo in pospešilo industrializacijo.
Z naraščajočimi zahtevami po računalniški moči za velike modele umetne inteligence je poraba energije enega-čipa presegla 1400 W, s čimer so tradicionalni materiali za odvajanje toplote potisnjeni do njihovih fizičnih meja. Diamantno odvajanje toplote je trenutno edina rešitev, ki lahko zadovolji potrebe po odvajanju toplote v celotni dobavni verigi.
Velikost trga se bo hitro širila. Predvideva se, da bo svetovni trg diamantnega odvajanja toplote do leta 2030 dosegel 15,2 milijarde USD s hitrim povečanjem stopnje prodora, ki se bo postopoma širil z vojaških in vesoljskih na komercialne grafične procesorje z umetno inteligenco, podatkovne centre in visoko-zabavno elektroniko. Kitajska domača podjetja so že začela širiti proizvodnjo, da bi zadostila povečanemu povpraševanju. Pričakuje se, da se bo leta 2026 obseg testiranja na predhodnem nivoju povečal za več kot petkrat iz leta--v leto, vodilni proizvajalci pa so že načrtovali nove tovarne za začetek proizvodnje.
Tehnološka usmeritev je nadgradnja v smeri večjih substratov in nižjih-cenovnih. 8-palčnih diamantnih toplotnih odvodov, ki naj bi dosegli množično proizvodnjo do leta 2027, pri čemer se stroški postopoma znižujejo, da bi izpolnili zahteve glede odvajanja toplote pri napredni embalaži. Tehnologija kompozitnega materiala diamant/kovina je zrela, z natančno nadzorovanimi koeficienti toplotnega raztezanja in popolno združljivostjo s silicijevimi čipi, ki postopoma postaja standardna konfiguracija za high-end, high-moč čipov.
2. Srednje{1}}ročno obdobje (5-10 let): Diamantni močnostni polprevodniki postopoma postanejo komercialno dostopni in dosegajo preboje na vrhunskih področjih.
Kot osnovni material za četrto-generacijo polprevodnikov ima diamant višje tehnološke ovire, vendar so njegove prednosti glede zmogljivosti izjemno pomembne:
Prvi, ki je dosegel komercializacijo v scenarijih visoke-napetosti in ekstremnih okoljih: Platforme za nova energetska vozila 800V+ z visoko{3}}napetostjo, vesoljska elektronika in satelitske komunikacije imajo izjemno visoke zahteve za vzdržljivost naprave in odvajanje toplote ter so manj občutljive na ceno. To bodo prvi scenariji uporabe diamantnih naprav za napajanje, ki neposredno izboljšajo učinkovitost pretvorbe energije celotnega vozila in zmanjšajo velikost in težo sistema za odvajanje toplote.
Preboji v tehnoloških ozkih grlih se nadaljujejo: glavni izzivi dopinga tipa n-in priprave monokristala velike-velikosti se postopoma premagujejo. Japonska naj bi med letoma 2025 in 2030 komercializirala prvo serijo diamantnih električnih naprav. Moja država prav tako nenehno napreduje pri raziskavah in razvoju osnovnih tehnologij in je dosegla mobilnost lukenj pri sobni temperaturi 1650 cm²/(V·s), s čimer je postavila temelje za visoko-zmogljive naprave.
