苑博士讲钻石：CVD培育钻石的工业用途
人类一直希望将培育钻石用在各种工业用途。到现在为止只是利用HPHT生长出的小颗粒金刚石磨料的硬度，作为超硬材料，做成各种磨具，用在研磨抛光。但是在声光化电热这些方面，需要大面积的单晶钻石片状的材料，还在研发中，没有真正使用上。
最早是几十年前用CVD方式生长成多晶金刚石片或金刚石膜，因为表面是粗糙的多晶结构，抛光困难，所以一直未能大量应用。大约在2000年以后，用新的方式开始生长单晶钻石，单晶CVD培育钻石是在扁平片状晶种片向上生长，可以做较大面积，但是它的成本太高，无法大量生产，以足够低的价位在民间工业界应用。所以到目前为止还没有真正大量使用。
▲ 单晶金刚石拼接晶圆
我们在研究的方向：
含硼CVD多晶膜、片用作水处理的电极，作为净水处理，消除水中有机生物、重金属，贵金属尾矿提纯，海水淡化、提炼海水中有价值金属，将水分解成氢和氧，增加电压可分解出多量的氘、氚，可作为核融合的原料。
金刚石均热板，在大功率芯片、电子器件散热有极大需求，但现在价格太高，只有军工产品才有少量需求，必须将价格降低到现在价格的1/10，民间产品才用得起。
金刚石LED超短波PN结发光，金刚石晶圆上生长金刚石正、负极半导体，产生215nm之LED发光，用作超高功率LED发光、制作杀菌工具、超强激光用于切割工具、远距离击杀武器，制作半导体工业最关键的光刻机光源。
金刚石晶圆拼接方式制作CVD大面积单晶晶圆，作为LED、半导体芯片衬底，可完全解决散热问题及利用金刚石的多项超级优秀的物理化学性能，将使人类半导体业迈入终极第四代晶圆材料，解决人类运用硅晶圆已达极限的困扰。
CVD钻石在工业上的民间用途，在这几年内将逐渐开发成熟，需求量将为首饰钻石十~百倍的份额。培育钻石，尤其是CVD培育钻石，现在是一个正在成熟中的朝阳企业，未来在首饰钻石及工业的散热、半导体、高端电子、汽车自动驾驶、量子计算机、高端激光…均有极大的发展空间，会是一个新纪元的开始，将持续百年以上。
作者简介
苑执中，中山大学钻石博士，河南国钻新材料科技有限公司董事长，从事钻石加工、鉴定、研究及教学超过四十四年。现从事首饰钻石加工、高温高压、化学气相沉积（CVD）单晶、多晶钻石生长及应用的研究、生产。于纽约、台北、郑州设有鉴定所及钻石切磨、生长工厂。
- 美国GIA研究宝石学家 G.G.
- 英国宝石学协会 GEM-A 之 D.G.A. 钻石会员及教师资格
- 世界各国钻石新式样及发明专利数十件
- 2009年成为全世界最高层级的宝石学会议 IGC（International Gemmology Conference）正式会员
- 于世界各国发表中英文专题报告数百次，于世界各国专业刊物发表中英文论文数十篇
- 著作：Diamond Researching （1999，美国纽约出版）
May the DiamondSpectator®️ be with you.