Diamant s svojimi edinstvenimi lastnostmi, kot so ultra-široka pasovna vrzel, ultra-visoka toplotna prevodnost, visoka prebojna poljska jakost in odpornost na sevanje, je vrhunski{2}}strateški material na področju polprevodnikov, ki služi kot material naprave in funkcija odvajanja toplote. Njegove glavne aplikacije lahko razvrstimo na naslednji način:
1. Visok{1}}odvajanje toplote v polprevodnikih – trenutno najbolj zrela smer industrializacije.
To je trenutno najhitreje-rastoča uporaba diamanta na področju polprevodnikov, njena glavna vrednost pa je reševanje ozkega grla pri odvajanju toplote visoko{1}}zmogljivih čipov:
Osnovni scenariji uporabe: Uporablja se za odvajanje toplote v čipih AI, visoko{0}}zmogljivih grafičnih procesorjih, ojačevalnikih moči baznih postaj 5G/6G, napravah za napajanje v vesolju in laserskih diodah. Posebne oblike vključujejo tri glavne kategorije: diamantne podlage, diamantni toplotni odvodi in diamantni-bakreni kompozitni toplotno prevodni materiali. Toplotna prevodnost diamanta lahko doseže 2000–2500 W/(m·K), kar je več kot 5-krat več kot pri bakru, prav tako pa se lahko ujema s koeficienti toplotnega raztezanja silicija in silicijevega karbida, s čimer se izogne okvaram vmesnika, ki jih povzroči toplotno raztezanje in krčenje.
Napredek industrializacije: Do leta 2026 so domače proizvedene rešitve za tekoče hlajenje dosegle široko{1}}uporabo diamantov-bakrenih toplotno prevodnih materialov. Naslednja-generacija grafičnih procesorjev NVIDIA bo prav tako sprejela diamantno-rešitev za odvajanje toplote iz kompozita bakra. Industrija napoveduje, da bo trg diamantnega odvajanja toplote na področju čipov AI do leta 2030 dosegel 48–90 milijard juanov.
2. Polprevodniške napajalne-naprave na osnovi diamanta-Osnovna usmeritev močnostnih polprevodnikov naslednje{3}}generacije
Sam diamant je polprevodniški material z ultra-pasovno vrzeljo z zmogljivostjo, ki daleč presega silicijev karbid in galijev nitrid, in je priznan kot "polprevodniški material končne moči":
