Elmas, ultra-geniş bant aralığı, ultra-yüksek termal iletkenlik, yüksek kırılma alanı kuvveti ve radyasyon direnci gibi benzersiz özellikleriyle, yarı iletken alanında hem cihaz malzemesi hem de ısı dağıtma işlevi olarak hizmet veren üst düzey-stratejik bir malzemedir. Başlıca uygulamaları şu şekilde sınıflandırılabilir:
1. Yarı iletkenlerde-yüksek ısı dağıtımı – şu anda en gelişmiş sanayileşme yönü.
Bu, şu anda yarı iletken alanında elmasın-en hızlı büyüyen uygulamasıdır; temel değeri, yüksek-güçlü çiplerin ısı dağıtımı darboğazını çözmektir:
Temel uygulama senaryoları: Yapay zeka çiplerinde, yüksek-güçlü GPU'larda, 5G/6G iletişim baz istasyonu güç amplifikatörlerinde, havacılık güç cihazlarında ve lazer diyotlarda ısı dağıtımı için kullanılır. Spesifik formlar üç ana kategoriyi içerir: elmas alt katmanlar, elmas ısı emiciler ve elmas-bakır kompozit termal iletken malzemeler. Elmasın termal iletkenliği, bakırınkinden 5 kat daha fazla olan 2000-2500 W/(m·K) değerine ulaşabilir ve aynı zamanda silikon ve silisyum karbürün termal genleşme katsayılarıyla eşleşerek termal genleşme ve büzülmenin neden olduğu arayüz arızalarını önler.
Sanayileşme İlerlemesi: 2026 yılına gelindiğinde, yurt içinde üretilen sıvı soğutma çözümleri, elmas-bakır termal iletken malzemelerin geniş-ölçekte uygulanmasını sağladı. NVIDIA'nın yeni-nesil GPU'ları aynı zamanda elmas-bakır kompozit ısı dağıtma çözümünü de benimseyecek. Sektör, AI çip alanındaki elmas ısı dağılımı pazarının 2030 yılına kadar 48-90 milyar yuan'a ulaşacağını öngörüyor.
2. Elmas-tabanlı Yarı İletken Güç Cihazları-Yeni-Nesil Güç Yarı İletkenlerinin Temel Yönü
Elmasın kendisi, silisyum karbür ve galyum nitrürü çok aşan performansa sahip, ultra-geniş bant aralıklı bir yarı iletken malzemedir ve "en üst düzeyde güç sağlayan yarı iletken malzeme" olarak tanınır:
