“金刚石半导体具有超宽禁带（5.45eV），高击穿场强（10MV/cm）、高载流子饱满漂移速度、高热导率（22 W/cmK）等资料特性，以及优异的器材质量因子。” 西安交通大学王宏兴教授介绍，“为此，选用金刚石衬底可研制高温、高频、大功率、抗辐照电子器材，战胜器材的‘自热效应’和‘雪崩击穿’等技能瓶颈，在5G/6G通讯，微波/毫米波集成电路，勘探与传感等范畴展开起到及其重要的效果。”

  可是，全国际金刚石电子器材的展开都受限于大尺度、高质量的单晶衬底的难题约束。

  “硅、蓝宝石等衬底的商业化，为异质外延单晶金刚石供给了条件。” 王宏兴说。

  近来，西安交通大学王宏兴教授团队选用自主研制技能，成功完成2英寸异质外延单晶金刚石自支撑衬底的量产。

  10年前，我国在此方面的研制几乎是空白，2013年作为西安交大引入的国家级特聘专家人才王宏兴组成西安交大宽禁带半导体资料与器材研究中心，带领团队科研人员开端攻关，历经10年悉心研制，现在已构成具有自主知识产权的金刚石半导体外延设备研制、单晶/多晶衬底成长、电子器材研制等系列技能，已获授权48项发明专利。

  “大尺度单晶金刚石出产设备和高质量单晶金刚石衬底的制备技能，是咱们应该霸占的关键技能，以打破国外的封闭。” 王宏兴如是说。

  王宏兴带领团队在实验室研制攻关的一起还与国内相关大型通讯公司、我国电子科技集团相关研究所等展开金刚石半导体资料与器材研制使用的广泛协作，促进了金刚石射频功率电子器材、电力电子器材、MEMS等器材的实用性展开。

  王宏兴团队选用微波等离子体化学气相堆积（MPCVD）技能，成功完成2英寸异质外延单晶金刚石自支撑衬底的批量化，并经过对成膜均匀性、温场及流场的有用调控，从而进步了异质外延单晶金刚石成品率。其衬底外表具有台阶流（step-flow）成长形式，可下降衬底的缺点密度，进步晶体质量。XRD（004）、（311）摇晃曲线arcsec，各项目标现已优于国外最好的水平到达国际领先水平。

  据了解，王宏兴团队出产的单晶金刚石器材现已大范围的使用于我国5G通讯、高频大功率勘探设备产品中。

  XRD测验成果（a）（004）面摇晃曲线）面摇晃曲线）面四重对称；（d）极图