中信建投:金刚石散热材料优势显著 算力需求与第三代半导体带动高端市场空间
智通财经网·2025-10-21 11:42

行业热管理挑战 - 半导体产业向2纳米、1纳米及埃米级别迈进,芯片尺寸缩小但功率激增,导致“热点”问题突出,芯片表面温度过高影响安全性和可靠性 [1] - 芯片运行产生大量热量,散热不及时将导致温度急剧上升,局部形成“热点”会造成性能下降、硬件损坏及成本激增 [1] 金刚石材料性能优势 - 金刚石热导率高达2000W/m·K,是硅的13倍、碳化硅的4倍、砷化镓的43倍,比铜和银高出4-5倍,在热导率要求高时是唯一可选的热沉材料 [2] - 金刚石具备高带隙(约5.5eV),能在高温高压环境中稳定工作,适用于高功率电子设备 [3] - 金刚石具有极高的电流承载能力,远超传统半导体材料,能适应高电流应用 [3] - 金刚石拥有优异机械强度、抗磨损性和抗辐射性,适合空间、核能等高辐射环境,增加器件可靠性和寿命 [3] 金刚石应用形式与制备 - 金刚石作为散热材料主要有三种应用方式:金刚石衬底、热沉片以及在金刚石结构中引入微通道,可适配半导体器件、服务器GPU等核心散热需求 [1][2] - 化学气相沉积法(CVD)为金刚石制备主流技术,可生产单晶、多晶、纳米金刚石,国内外企业已开发相关产品 [1] 市场发展驱动因素 - 算力需求持续提升与第三代半导体发展,共同推动未来金刚石在高端散热市场的广阔应用空间 [1]