中國粉體網訊  金剛石是已知自然界中最硬的物質，因其優異的熱、電、力學性能被廣泛應用于半導體及電子器件、切削與鉆探材料、光學材料以及珠寶首飾材料。人造金剛石是通過人工模擬天然金剛石結晶條件和生長環境采用科學方法合成出來的金剛石晶體，其合成方法主要為高溫高壓法（HTHP）和化學氣相沉積法（CVD）。

（1）高溫高壓法

高溫高壓法是較為傳統的一種合成方法。該技術在高溫高壓環境下，利用碳源和金剛石晶種作為原料，在金剛石穩定的高溫高壓區域內，形成新的金剛石晶體。高溫高壓法合成的金剛石具有較高的凈度和顏色級別。

HPHT反應器示意圖

（2）化學氣相沉積法

CVD法基本原理是利用氣態的碳源，在較低壓力的條件下通過化學反應生成金剛石薄層。CVD法可以精確控制碳源氣體的組成比例，從而合成出氮含量極低的高純金剛石。在多次疊加生長后可以形成厚度達5-7mm的金剛石大單晶片。微波等離子體化學氣相沉積（MPCVD）法作為一種常用的沉積金剛石的方法，具有無極放電、生長速率快、產物雜質較少等優點，成為理想的生長金剛石的方法。

MPCVD設備結構示意圖

人造金剛石規模化生產制造過程中，包含多個精細的工序處理與品質控制，金剛石生長培育過程需要維持適合的溫度，溫度過高過低時都會直接影響到金剛石的純度，而現有技術中常常是通過傳感器檢測生長設備腔體內的溫度，并手動進行調節控制溫度，十分不便，當設備內溫度異常時，無法及時獲知并處理，無法保證金剛石的正常培育。

北京同洲維普科技有限公司，是一家從事工業溫控設備，集研發、生產、銷售和服務為一體的企業。公司經過十幾年的自主產品研發、產品的升級迭代，形成了較為完備的技術體系，其中包括8套電子控制系統，8類制冷換熱技術，6種溫度控制技術，7套載冷劑循環體系。集成不同技術可形成制冷量從100W到300kW制冷量、溫度范圍從-90℃到250℃、控溫精度±0.01℃的各類溫控設備、熱管理系統以及熱能測控系統。公司針對金剛石生長行業的特殊需求，研發了一系列高性能冷水機，采用先進的制冷換熱技術和智能控制系統，為長晶設備提供穩定、可靠、節能的溫控解決方案。

2025年11月5日，中國粉體網將在河南•鄭州舉辦“2025半導體行業用金剛石材料技術大會”。屆時，來自北京同洲維普科技有限公司銷售總監孫楠將帶來《金剛石生長行業溫控解決方案》的報告。

個人簡歷

孫楠，北京同洲維普科技有限公司銷售總監，長期從事制冷設備的銷售工作，對制冷設備的應用行業及場景有深入的研究，善于根據客戶的不同需求，提出貼合客戶應用場景且能夠兼顧實用性、可靠性、經濟性的解決方案。

參考來源：

北京同洲維普科技有限公司

王艷豐等：MPCVD單晶金剛石生長及其電子器件研究進展

趙剛等：金剛石晶體生長研究進展

（中國粉體網編輯整理/石語）

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