鑽石不再僅是貴重珠寶 還將是新一代半導體材料
說到半導體行業，最主要的材料就是矽，甚至幾十年來，矽幾乎成了半導體電子的代名詞，但是它的物理極限可能已接近尾聲，需要更好的材料來接續。俗稱鑽石的金剛石，或許就是新的半導體材料，它有更佳的電子躍遷性能與導熱效率。
據科技網(digitimes)的介紹，半導體的特殊作用在於，它在不同的電壓下，會呈現導體或非導體的特質，而於是就能進行各種電路訊號的增幅與縮小，這就引發了20世紀最重要的產業革命-積體電路與電腦產業。能夠達成半導體效果的關鍵在「能隙」的寛度，比如矽這樣的常規半導體的，帶隙在1-1.5電子伏特（eV）的範圍內 。
隨着電子產品功能愈來愈強大，矽晶也逐步走到它的物理極限，因此GaN(氮化鎵)與SiC（碳化矽）這兩種寬能隙（wide band gap）半導體就成了新一代的寵兒，寬能隙半導體的帶隙範圍在2~4 電子伏特(eV)的範圍內。
較寬的帶隙對於讓使用它們的設備在300°C左右的更高溫度下工作特別重要。這使得它們對於軍事應用具有很高的吸引力，這也就是各國新一代的相控陣雷達，經常標榜是「氮化鎵半導體」所製作。
不過，美國的勞倫斯-利弗莫爾國家實驗室（LLNL）的科學家們，正在追求氮化鎵更大能隙的半導體，稱爲「超寬能隙半導體」(ultra-wide bandgap semiconductor)，也就是「礦物之王」-金剛石。
每日科技(SciTech Daily)報導，LLNL表示，未來我們需要更有效地爲智慧型電網、機車乃至電動汽車供電，也就需要更好的半導體材料。金剛石被證明具有優異的電子躍遷率、穿電場和導熱率，這幾項都是電子設備最重要的特性，能夠使得電子產品運作速度更快，而且更爲耐熱而不易壞。
研究小組所說的金剛石，是化學氣相沉積(Chemical Vapor Deposition)法所合成的COV鑽石，這些鑽石的物理效果要高於天然鑽石，雖然價格比天然鑽石便宜，但電子工業上，便宜當然是好事，而且能依據所需要的半導體特性來製作。
在以往的半導體制作過程中，導電率和頻率響應效果，是摻入雜質來實現的，不過在鑽石半導體中，則是採用電子輻射(貝他射線)，利用電子輻射將晶格的原子給撞掉，就會產生獨特的半導體效果。
”LLNL的物理學家保羅斯‧格里瓦卡斯(Paulius Grivickas)說：「我們把高品質的CVD鑽石放進去，並對其進行輻照，看看我們是否可以調整性能。最終我們確定了多強的電子輻射可以決定鑽石的半導體特性。」
格里瓦卡斯說，鑽石所製成的半導體元件，則將更小，表現卻更快。如果由矽半導體元件來控制電網，需要體積大而笨重的半導體開關，那麼鑽石制的同一種零件，就只合指尖一般大就能完成同樣的事情。
該研究也可應用在「能量輸送系統」，也就是利用微波將電能傳達到遠方而不需要電線。該團隊證明了兆瓦級射頻功率產生器的可能性，這將會用到鑽石的高頻響應能力。