【原创】碳化硅老板的手,伸进金刚石的钱包里了


来源:中国粉体网   初末

[导读]  碳化硅巨头“不务正业”,跑去做金刚石了?

中国粉体网讯   AI算力狂奔、高压功率器件发热量持续攀升,芯片散热成了绕不开的难题。此时,第三代半导体赛道正在出现一条有意思的跨界路线:一批深耕碳化硅的企业,开始把目光投向金刚石。


很多人第一反应是疑惑:一边是车规、光伏、储能里跑量的宽禁带主力碳化硅,一边是传统认知里做磨料、切削刀具和培育钻石的金刚石,二者为何走到一起?是碳化硅不香了?还是企业另有所图?


为什么碳化硅厂商适合做金刚石?


先说清楚一个容易误解的地方:碳化硅和金刚石,用的是两种不同的晶体生长设备。碳化硅主流采用物理气相传输(PVT)法,金刚石则普遍采用微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)法,设备并不能直接照搬。



来源:天岳先进


但设备不通用,不等于能力不可复用——晶体生长工艺、衬底加工、客户验证体系,恰恰是碳化硅产线已经跑通、可以平移到金刚石上的部分。这才是碳化硅厂商做金刚石的底层逻辑。至于这条路走得通不通,先看已经动手的企业。


哪些碳化硅企业已抢先布局?


天岳先进和三安光电,两家在碳化硅赛道上位置稳固的公司,几乎同时把金刚石写进了自己的技术路线图。


天岳先进2026年半年报称,公司金刚石单晶制备与衬底表面精细加工项目已进入样品阶段,天岳先进称,金刚石作为散热材料可以显著改善器件散热能力,提升器件与工作性能,项目目的是开展单晶金刚石生长和衬底加工研究,采用MPCVD方法生长金刚石单晶,以激光切割和分步加工方法实现衬底加工,满足散热材料和金刚石器件开发的应用需求。项目预计总投资规模700万元。


来源:国家知识产权局


从技术路线看,天岳押注的是单晶金刚石及金刚石复合材料方向,其专利布局也集中于单晶生长、衬底加工、碳化硅-金刚石复合衬底等。2025年4月起,公司集中公布了5项金刚石相关专利,包括一种多晶金刚石表面的加工方法、一种高热导率金刚石多晶衬底的制备方法、一种制备碳化硅-金刚石复合衬底的方法、一种热导率高且透光性好的金刚石多晶衬底及应用和一种碳化硅-金刚石复合衬底及应用。2026年5月,一种金刚石晶体及其生长沉积装置与生长方法专利公开。


三安光电的进展则更贴近市场,且走的是多晶路线。2026年3月,三安光电全资子公司湖南三安发布最新进展:其金刚石热沉衬底已在民用射频、民用雷达、激光等领域被客户采用并进入小批量出货阶段,激光器芯片热阻较陶瓷基板降低81.1%,并顺利通过1000小时老化测试。三安光电2026年半年报称,多晶金刚石抛光片已向客户小批量供货用于大功率器件散热。


金刚石的技术路线:三条路,各有取舍


要想理解两家企业的布局,首先要搞懂金刚石的技术路线。目前,行业主要形成三条技术路线:单晶金刚石、多晶金刚石以及金刚石复合材料。


单晶金刚石:单晶本征金刚石衬底的质量是后续制备金刚石半导体的基础,衬底的尺寸、取向、纯度、缺陷密度等参数决定了其在金刚石半导体器件方面的适用性。当前主流的单晶本征金刚石制备方法主要包括化学气相沉积(CVD)法、高压高温(HPHT)法、爆轰法、异质外延以及界面诱导生长等。单晶金刚石拥有最高热导率,理论值可达到2000W/(m·K)以上,同时具备优异绝缘性能,被视为今后的重要方向。但由于大尺寸生长难度极高,目前整个行业尚不具备稳定量产2英寸以上单晶金刚石的能力,距离大规模商用仍有较长距离。


来源:黄河旋风


多晶金刚石:如多晶金刚石热沉片,多晶金刚石在实现高热导率,即1000—2200W/(m·K)的同时,能够很好地解决大尺寸制备的难题,是目前较为现实的产业化路径。这也是三安当前能够快速小批量出货的原因。


金刚石复合材料:相比前两条路线,金刚石复合材料产业化速度更快一些。这种路线并非完全使用金刚石,而是将金刚石微粉与铜、铝、陶瓷等基材复合,在保持较高散热性能的同时,大幅降低成本,也能够兼容现有封装体系。


回到开篇问题:是碳化硅不香了吗?


并非如此。碳化硅在车规、光伏、储能等领域仍是宽禁带主力,短期内不可替代。做金刚石,是碳化硅企业基于散热需求的业务延伸,而不是对主业的放弃。


更深一层看,两种动机确实可以并存:一方面,算力与功率器件带来的高热密度,催生了金刚石散热这一新增市场;另一方面,个别碳化硅厂商在主业承压时,也把金刚石当作技术蓄力的新支点。天岳选择单晶路线、以技术积累先行,三安依托更大体量和更早的客户接触率先触达市场,正是这种“延伸与转型”并行逻辑的两面。


但两者共同指向一个事实:碳化硅企业做金刚石,技术同源性极高。晶体生长、衬底加工、客户验证能力都可以从碳化硅产线中平移复用,两套材料在半导体散热、功率器件的底层逻辑上高度相通。金刚石,正在成为不少SiC企业的第二增长曲线。


来源:

人民日报海外版.用人造钻石散热,为啥“热”起来

上海证券报.黄河旋风:从“工业牙齿”到“散热之芯”的产业跃迁

天岳先进年报及公告、三安光电年报及公告、国家知识产权局


(中国粉体网编辑整理/初末)

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作者:初末

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