Diamond Foundry造出200mm单晶钻石：半导体材料尺寸瓶颈被打破

Diamond Foundry Inc. 今日宣布，材料技术史上出现一个重要的里程碑：首颗直径 200 毫米的 D200mm 单晶钻石已经制造出来。

这件事意味着，人类在按半导体相关规模制造钻石这种技术材料的能力上，迈出了根本性的一步。

公告发布的同时，Diamond Foundry 首席执行官 Martin Roscheisen 在中国宁波举行的 CarbonSemi 2026 大会上发表了视频主题演讲。

钻石长期被公认为一种卓越的科技材料，导热性极高，机械强度优异，具备电绝缘性和光学特性，还有实现极致电子性能的潜力。但它在先进技术领域的应用一直卡在一个根本性限制上：尺寸。

Diamond Foundry 的 D200mm 突破改变了这一切。

要造出直径200毫米的单晶金刚石，得克服晶体生长、等离子体物理、反应堆工程、材料科学、工艺控制和制造等方面的根本性挑战。最终得到的是直径200毫米的单晶金刚石，既不是单个金刚石碎片的组装，也不是多晶金刚石晶片。

Martin Roscheisen 说：“这曾经几乎是不可能实现的里程碑之一。”他表示，数百名DF工程师、科学家和技术人员为今天的成就做出了贡献，这是十多年来无数次实验、失败、发明创造、机器改造和经验积累的成果。

罗舍伊森特别表扬了斯特凡·格塞尔和马丁·费舍尔，两人25年前就开始了对单晶金刚石进行尺度扩展的研究。

罗舍森说：“斯特凡和马丁为这个目标投入了25年。科技圈里，能像他们这样咬牙死磕、把这么难的科学问题啃下来的人并不多。”他回忆，当年业内普遍认定，这种尺寸的单晶钻石压根造不出来，可两人始终没放弃。坚持到如今总算有了结果：直径200毫米的首颗单晶钻石做出来了。更关键的是，直径300毫米钻石的制造也因此变得可行。

半导体产业的核心，在于以晶圆级规模制造非凡材料的能力。硅晶圆尺寸不断增大，让日益复杂的器件能以经济高效且可重复的方式制造，电子行业由此被彻底改变。

钻石晶体从未有过类似的扩展路径。

天然钻石的产出受地质条件制约，实验室培育钻石过去也卡在晶体尺寸偏小这一关上。高功率电子器件、人工智能计算、光学、量子系统等前沿领域对钻石的特殊性能越来越看重，可晶体尺寸这道根本瓶颈始终没能绕过去。

这块200mm单晶钻石被Diamond Foundry视为一座里程碑，它说明尺寸这道关卡已经被撬开。

对这家公司来说，这只是更大一盘棋中的一步：让单晶钻石不再只是按克拉计价的稀有宝石材料，而是变成能批量生产的半导体衬底。

计算系统正被散热问题越逼越紧，这件事的分量也就更重了。如今的人工智能处理器把大量功率塞进硅片上的微小区域，而钻石出色的导热能力可以在材料层面把热量摊开，芯片架构、功率密度、可靠性和散热因此都有了新的腾挪空间。

D200mm 的问世，根子并不在 Diamond Foundry 自己身上。

格塞尔和费舍尔两人花了25年，盯的就是同一个难题：怎么培育出质量高、尺寸又能放大的单晶钻石。这既是科学问题，也是工程问题。他们后来做的工作，被并入钻石铸造厂数百人参与的研究之中。

从等离子体产生、生长化学、反应器结构，到晶体工程、热管理、计量、自动化与制造，多个环节的推进共同托起了这次突破。

罗舍森表示：“技术史常常是围绕某项技术最终成功落地的那一瞬间来书写的。可那一瞬间能到来，靠的是有人肯花上几年、有时甚至几十年去把它往前推。这颗钻石能出现，是因为几百人都出了力，也是因为少数人25年一直没松劲。”

在 Diamond Foundry 看来，D200mm 不是收尾，而是钻石制造新阶段的起点。

公司眼下在做的，是面向半导体和先进技术应用的单晶金刚石。把金刚石的热学、机械学、电学和光学特性凑到一起，一些应用就能越过传统材料的性能天花板。

第一块 D200mm 晶体出炉时没有经过抛光，保留着生长完直接取出的原始模样。

这种物质本来只在地球深处的特殊条件下才能自然形成。放到这里，它意味着什么并不复杂：

单晶钻石，已经迈入晶圆级时代。