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【浙江日报】中科院宁波材料所有项“亮闪闪”的黑科技 流水线上“种”钻石
作者:,日期:2019-11-01

  记者 翁云骞 曾福泉 通讯员 高晓静 王虎羽

  本报宁波10月31日电 (记者 翁云骞 曾福泉 通讯员 高晓静 王虎羽) 钻石恒久远,一颗永流传。璀璨的钻石并不只有天然的,也有人工“培育”的。借助我省科学家的创新技术,最快几天就能在实验室“种”出一颗钻石。10月31日,记者走进中科院宁波材料所实验室,功能碳素材料团队的专家们正在检测一批人造钻石原材料。

  據介紹,該團隊通過化學氣相沈積技術,成功實現金剛石(即鑽石原石)的人工培育,目前正進入産能擴張階段。“培育鑽石的過程有點像種糧食,也需要‘種子’與‘養料’。”團隊負責人江南介紹,他們在超真空培養倉中用天然鑽石的籽晶片作爲“種子”,通入碳源氣體(甲烷)作爲“養料”,讓碳原子在微波作用下分離出來,逐漸沈積在鑽石籽晶片上,從而讓鑽石“種子”成長爲更大的鑽石晶體。“實驗室環境下,一星期就可以‘培育’一顆一克拉大小的鑽石。”他說。

  “人工‘培育’金剛石不少企業也在嘗試做,我們的優勢在于産線的完全國産化,在裝備上率先攻克了‘卡脖子’技術。”江南說,經過多年的裝備技術攻關和工藝改進,由他牽頭創立的甯波晶鑽工業科技有限公司目前已擁有世界第4條、國內首條自主研發設計的克拉級CVD大塊單晶金剛石生産線,創造了國産設備CVD單晶金剛石工業化生産的多個第一。“我們的生産規模也是國內最大的,國際國內訂單都是爆發式增長。”他說。

  “金剛石由于其特殊的晶體結構,一直被公認爲終極的半導體材料。尤其大尺寸高品質單晶金剛石,更是光電器件、高頻半導體元器件研發制造所必需的。”江南介紹,物理性質、晶體結構與天然鑽石一樣,價格卻要便宜得多,人工培育鑽石已顯示出巨大的市場潛力。這幾年,他和團隊承擔了從國家到地方的不少光電器件相關科研專項。“從裝備和工藝入手,爲單晶金剛石真正實現國産化生産繼續努力。”他說。

  (原文發布于2019年11月1日《浙江日報》第5版)

  【原文鏈接】http://zjrb.zjol.com.cn/html/2019-11/01/content_3281244.htm?div=-1