单晶金刚石衬底,指以单晶金刚石为基材制成的可作为外延生长其他半导体材料的基底材料。单晶金刚石衬底具备载流子迁移率高、热导率高、禁带宽度高、高温稳定性好、耐腐蚀等优势,在电子器件制造过程中拥有潜在应用价值。
单晶金刚石为单晶金刚石衬底主要基材。单晶金刚石具备击穿电压高、介电常数低、抗辐射能力强、空穴迁移率高、本征载流子浓度低等优势,是一种宽禁带半导体材料。近年来,随着技术进步以及应用需求增长,我国高品质单晶金刚石市场占比不断提升,这将为单晶金刚石衬底行业发展奠定良好基础。
单晶金刚石衬底主要用于制造电子器件,5G通信、汽车电子、消费电子、医疗卫生以及航空航天等领域为其终端市场。在5G通信领域,单晶金刚石衬底可用于制造射频功率器件;在汽车电子领域,其可用于电动汽车电池管理系统中。在应用需求带动下,我国单晶金刚石衬底市场空间持续扩展。根据新思界产业研究中心发布的《
2025-2029年全球及中国单晶金刚石衬底行业研究及十五五规划分析报告》显示,2024年我国单晶金刚石衬底市场规模达到近8亿美元。
随着高端电子器件市场占比提升,单晶金刚石衬底行业逐渐往大尺寸方向发展。马赛克拼接法、三维生长法、异质外延沉积法等为大尺寸单晶金刚石衬底制备方法。近年来,随着本土企业及相关科研持续发力,我国单晶金刚石衬底技术水平不断提升。2024年初,西安交通大学科研团队实现2英寸异质外延单晶金刚石自支撑衬底的规模化生产,产品已在5G通信领域获得应用。
全球单晶金刚石衬底主要生产企业包括日本EDP公司、日本Orbray公司、美国元素六公司(Element Six)等。2025年2月,日本EDP成功研制出全球最大尺寸单晶金刚石衬底。在本土方面,晶钻科技、化合积电等为我国单晶金刚石衬底代表企业。晶钻科技专注于大尺寸单晶金刚石的研究及生产,已拥有多项单晶金刚石衬底相关专利。
新思界
行业分析人士表示,单晶金刚石衬底作为新型半导体衬底材料,在众多领域需求旺盛。未来伴随市场需求逐渐释放,我国单晶金刚石衬底行业发展速度将进一步加快。与海外发达国家相比,我国单晶金刚石衬底行业起步较晚,市场参与者较少。未来随着研究深入、技术进步,我国单晶金刚石衬底行业发展态势将持续向好。
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