1克拉钻石15天“长”成一企业通过人工培育“种”出钻石

网络编辑政务 2023-03-17 06:47:10 0 钻石金刚石芯片

“钻石恒久远，一颗永流传”！然而，随着人工培育的钻石出现，这句将钻石定义为爱情见证的广告语正悄然被改写。在佛山市顺德区乐从镇一产业园内的工厂里，一颗厚度约为0.3毫米四方形薄片在15天迎来华丽的变身，成为1克拉的人造钻石。随着堆积的时间越长，人工培育的钻石也会越来越大。小小的四方薄片如何变身、这里面有什么样的黑科技……不妨跟着记者一起走进位于佛山顺德乐从的这家工厂一探究竟。

3.5克拉毛钻打磨出1克拉钻石

工作人员小心翼翼地将几块被清理干净的、厚约0.3毫米的四方形薄片(晶种)，均匀地放入设备生产台上的木片上。设备启动后，微量的惰性气体被充入到晶体所在真空腔内。在微波等离子体的作用下，甲烷会被电离分解成碳原子和氢原子。“碳原子会慢慢地沉积到晶种上，一层层地长大。”佛山市海光智能科技有限公司总经理助理丁剑表示，在工作人员的“精心呵护下”，长和宽都为7mm的晶体经过15天便长成3.5克拉左右的钻石毛坯。经过工作人员的激光切割、打磨抛光等工序，一颗重1克拉的人造钻石便“长”出来了。

在晶种的“生长”过程中，工作人员会通过真空腔的视窗观察生长情况，并随时检测生产设备的技术参数。“假如晶体表面出现了瑕疵，我们会停机取出晶体进行处理，然后再放进机器里进行生长。”丁剑说，晶种的尺寸不同、堆积时间不同，产出的毛坯钻石大小也不同。

从金刚石模块开发转换赛道

据介绍，该公司的母公司从事金刚石陶瓷切割、磨块、磨具的研发已经有十几年。丁剑告诉记者，公司通过转型开辟了另外一条赛道。在探索过程中，公司管理层调研了很多地方，发现培育人工钻石的企业在国内不是很多，做得顶尖的就更少了，觉得非常有市场前景。无论是人工钻石还是金刚石模块研发，都与钻石有关，两者有一定的相通性。

产业的转型为企业带来了可观的利益，丁剑说，公司培育的人造裸钻提供给珠宝首饰企业，人工钻石备受年轻人欢迎。此外，公司自主研发的MPCVD(微波等离子体化学气相沉积)机器和钻石晶种也深受国内外企业的青睐。与此同时，他们还成立了一家设备公司，专门生产“钻石生长”的机器设备。这个举措为公司赢得了人造钻石生产设备的市场。“这些设备还出口到了印度。”丁剑指着车间里正在组装的设备表示，今年接了20多个国际订单，预计年产值有3亿元。

盼技术突破应用到半导体行业

谈及企业未来的发展，丁剑告诉记者，人工培育出来的钻石主要是应用到珠宝和半导体材料两方面。当时企业上设备的主要目的就是想往“芯片”方向发展。不过由于受目前技术、行业发展等原因所限，以人造金刚石片作为芯片价格很高。未来五年，他们希望人造金刚石材料在半导体方面的应用有所突破，尤其是在CVD晶种的芯片应用上发力，发挥人造金刚石材料的优势，以更多科研成果助力国内芯片技术的发展。

在丁剑看来，随着今后技术的突破，生长的晶种越来越大，就可替代碳化硅材料做成芯片。“目前受晶种生长的尺寸大小影响，所以还不能完全应用到光学半导体上。”丁剑说，目前的行业状况将晶种做成芯片也没有成本优势，一片薄薄的晶种价格就要几千块。只有等行业高速发展并且技术有所突破，将单价拉低后，人工培育的钻石才能在半导体行业里迎来机会。【编辑:王禹】

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