近日，香港大学的褚志勤教授和林远教授领导的研究团队，与南方科技大学的李桂熙教授以及北京大学东莞光电研究所的王奇教授合作，开发出了一种全新的方法，能够大规模生产超薄且超柔韧的金刚石膜。这一突破性技术有望在多个领域带来重大变革，包括电子、光子、声学、量子技术等。
新技术的突破：让金刚石膜更“柔软”
金刚石，作为地球上最坚硬的天然材料，通常用于高端应用，如高频电子设备、激光器和散热器等。但金刚石的刚性和固态结构让它的生产和加工变得非常复杂，尤其是要制造出既薄又柔软的金刚石膜，难度更大。
研究团队采用了一种创新的“边缘暴露剥离方法”，这种方法能够快速生产出超薄、超柔的金刚石膜，而且比传统的生产方法更高效、更经济。传统的生产方式通常需要较长时间、成本较高，且生产的金刚石膜尺寸也有限，而新方法可以在短短10秒钟内制造出直径2英寸的晶圆，且膜的质量更为均匀。这一新工艺大大提升了生产效率，也为大规模应用铺平了道路。
广泛的应用前景
这种新型金刚石膜的超平整表面对于高精度微制造非常重要。它不仅具有极高的硬度，还具备非常好的柔韧性，这意味着它可以用于制造下一代的柔性电子设备和光子设备，特别是那些需要高精度和高性能的可穿戴设备。
例如，超薄的金刚石膜可以用于提升电子设备的散热性能，帮助高功率电子元件（如半导体处理器和激光器）更好地散热。它还可以应用于光通信、量子技术等领域，推动这些技术的进一步发展和商业化。
图：金刚石膜技术突破：推动半导体行业的新变革（图源：Nature）
未来展望：金刚石的“柔性时代”
褚志勤教授表示：“我们希望通过这一新技术推动高品质金刚石膜在各个领域的广泛应用，特别是在半导体行业，为该行业树立新的标准。我们期待与学术界和业界的合作伙伴一起，将这项革命性的技术推向市场，加速金刚石在现代科技中的应用。”
金刚石的独特优势
金刚石不仅是最坚硬的天然物质，还具备一些令人惊叹的特性：它的热导率是所有材料中最高的，电子迁移率极高，电介质击穿强度强大，光学透明度覆盖了从红外到紫外的广泛波段。这些特性使得金刚石非常适合用于制造高功率、高频率的电子设备和散热器。
例如，电子产品中热量的管理一直是一个难题，尤其是在处理器和激光器等高功率密度元件中。金刚石作为一种理想的散热材料，可以有效解决这一问题，帮助电子元件更好地冷却，延长使用寿命并提升性能。
总结
这一突破性的金刚石膜生产技术，不仅解决了传统金刚石制造中的诸多难题，还为未来的高科技领域开辟了全新的应用空间。随着这项技术的逐步推广，金刚石将在电子、光子、量子技术等多个领域发挥越来越重要的作用。未来，超薄超柔金刚石膜将可能成为推动科技进步的重要引擎。
