随着电子器件越来越小、功率越来越高，散热成为制约性能的“头号难题”。传统材料（如铜、硅）热导率有限，而金刚石的热导率是铜的 5倍 以上，堪称“散热王者”！但大尺寸高导热金刚石制备成本高、工艺复杂，如何实现高效又经济的生产？
多晶金刚石散热片的制备工艺
哈尔滨工业大学团队采用 MPCVD技术，在真空环境中通过微波激发气体（氢气、甲烷、氮气），让碳原子在硅衬底上“生长”成金刚石。
关键突破：
甲烷浓度：降低甲烷比例（从8%降至5%），减少杂质碳沉积，提升晶体质量。
生长温度：提高温度（930~950℃），促进晶粒横向扩展，让结构更致密。
实验结果：高热导率+低翘曲
团队制备了5组样品（S1-S5），发现：
最优性能：样品S3（甲烷5%，温度930℃）热导率高达 1208 W/(m·K)，翘曲值仅37微米，远超国际同类产品（如Element Six的1000-2200 W/(m·K)）。
速度与质量的平衡：虽然降低甲烷会减缓生长速率（5.8 μm/h），但热导率显著提升，且翘曲更小，后期加工更容易。
通过X射线衍射和拉曼光谱分析发现：
<111>晶面主导：晶体排列更规整，减少晶界缺陷。
低甲烷+高温：抑制非晶碳生成，晶粒尺寸更大，热传导路径更畅通。
与国外领先企业Element Six和Sumitomo Electric Industries相比，本研究通过优化工艺参数，实现了热导率超过1200 W/(m·K)的多晶金刚石散热片的制备，同时保证了较高的生长速率（5.8微米/小时）和较低的翘曲值（37微米）。通过后续工艺改进，有望实现更高速率下高导热金刚石散热片的制备，从而有效降低其生产成本。
未来应用前景
多晶金刚石散热片在以下领域具有广阔的应用前景：
高性能计算：用于CPU、GPU等高功率芯片的散热。
5G/6G通信：用于射频器件和功率放大器的散热。
新能源汽车电子：用于微波逆变器和功率模块的散热。
航空航天：用于高可靠性电子设备的散热。
通过不断优化制备工艺，多晶金刚石散热片有望成为未来高效散热解决方案的重要组成部分，为电子器件的性能提升提供强有力的支持。
