一、研发室简介

中心依托北京科技大学碳基材料与功能薄膜研究室建立，并联合广东奔朗新材料股份有限公司成立“北科大-奔朗新材料联合研发中心”，汇聚高校及企业顶尖科研力量与先进设备，致力于碳基材料技术与碳材料产业的深度融合与创新，具备了金刚石材料制备、加工、后处理、应用全链条的研发与小批量生产平台，推动我国金刚石芯片材料与器件、电路的自主可控和高水平发展，打破西方国家的技术限制和垄断。

目前在微波CVD沉积系统开发、大尺寸金刚石材料制备及应用、CVD金刚石单晶及半导体器件、碳纳米管光学及电子学应用、PVD薄膜生长与应用等领域开展研究，先后发展了大面积、无裂纹超厚金刚石膜等离子体喷射法制备技术，开展了微波等离子体技术装备和应用研究，率先在国内拓展金刚石多晶和单晶电子学的研究，金刚石膜热学应用研究在国际上处于领先水平。

团队立足前沿技术的探索，致力于将科研成果与工业实用相结合，积极服务国家战略需求及产业升级。依托国家科技部重点研发计划项目、国家863计划、国际合作项目等多项课题及企业合作开发项目，为中国电科集团、核九院、华为等多家国内优势企业提供了配套服务，并率先实现了超高导热多晶金刚石在我国北斗重大工程中的批量应用，该项技术的突破被称为“行业里程碑”。

二、主要研究成果：

1.自行研发直流电弧等离子体喷射CVD设备进行大面积高品质金刚石自支撑膜的制备，目前已形成一整套完整的金刚石膜制备、成型加工、精密抛光的技术流程和规范。本研究室目前能够制备最大直径150mm，厚度3mm以上的高品质自支撑金刚石膜，可以实现光学窗口、高功率电子器件散热等领域的应用。

2.自行开发高功率微波等离子体化学气相沉积法（MPCVD）系统，研制了多种2.45GHz以及915MHz高功率MPCVD金刚石膜沉积装置。能够制备最大直径125mm，厚度2mm的光学级自支撑金刚石膜，具备高透光率，低介电损耗，可以实现光学/微波窗口等领域的应用。

3.大面积高导热金刚石膜制备的金刚石扩热板组件，目前已列装于高功率电子器件中，表现出极好的降温、均温效果。此外基于金刚石厚膜，通过在金刚石表面构建高深宽比微槽，实现泵驱双相流体回路装置的高效蒸发器，其排散热流密度可达1000W/cm2以上。

4.突破高质量、批量化CVD金刚石大单晶生长关键技术研究、CVD金刚石单晶后处理及改性、CVD金刚石单晶抗辐射探测器应用研究、CVD金刚石单晶高压物理应用、CVD金刚石超精密加工工具开发和装饰应用。

5.基于高品质金刚石材料开发的粒子探测器，声表面器件，高频高功率电阻片，金刚石基氮化镓等材料及器件，极大地拓展了金刚石应用场景。

四、典型案例

研究中心所研制的金刚石扩热板及微槽道散热器目前已成功应用在北斗导航系统、神州飞船返回舱、微波功率组件、大功率激光器以及高速飞行器光学窗口等极端环境领域！