石化与新材料

同质外延金刚石单晶是指在金刚石衬底上通过外延生长技术生长的金刚石单晶，这种材料具有极高的硬度、耐磨性、导热性、透光性和化学稳定性，在电子、光学、耐磨和装饰等领域有广泛的应用前景。

 

当前同质外延金刚石单晶面临的主要技术难题包括：

 

1. 生长温度高，生长速度慢：金刚石的生长温度高达约 1300°C，生长速度较慢，导致生产成本较高，如何提高生产效率。

2. 晶面选择困难：金刚石的晶面种类多，不同晶面的物理性能和化学性能也有所不同，如何选择合适的晶面生长金刚石单晶。

3. 晶格失配严重：金刚石和衬底的晶格失配率较大，容易导致外延生长的金刚石产生缺陷，影响材料的性能，如何解决。

4. 衬底制备难度大：金刚石衬底的制备要求高，需要在高温高压环境下合成，制备难度较大，如何在稳定的条件下完成。

一些期望实现的技术目标包括：

 

(1) 降低生长温度和生长速度，提高生产效率。的晶面选择技术，以提高材料的质量和性能。

(2) 研究晶格失配对材料性能的影响，并寻找有效的解决方法。

(3) 开发新的衬底制备技术，降低制备成本。