钻石功率半导体由合成钻石制成，由于热导性和其他特性，被称为“终极半导体材料”。其性能比现有材料超出一个量级，随着日本研究有所进展，正逐渐接近商业化的可行性。

钻石特别适合用于功率半导体，因为其电气强度约是硅的33倍。钻石功率半导体可在约五倍热的环境中运行，电力损耗可减少到硅制产品的五万分之一。

碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）同样也是备受关注的下一代半导体基板，但钻石性能远高于两者。以巴利加优值（Baliga figure of merit，BFOM）来看，钻石性能是SiC的80倍以上，是GaN的10倍以上。

钻石半导体有望用于需要大量稳定电源的应用，包括电动汽车、飞天车和发电站；其耐高温和抗辐射特性也有望用于核能和太空等领域。然而，钻石作为半导体材料也面临诸多困难，如硬度关系，很难按电子设备所需的精度进行研磨和加工，再来长时间用于半导体也可能变质，成本也影响商业化进程。

但据日经报道，随着长时间发展，钻石半导体有望明年至2030年间进入商业化阶段，日本是该研发领域的佼佼者。

2023年，日本佐贺大学团队成功开发世界上第一个采用钻石半导体的功率电路；东京精密组件制造商Orbray已开发2英寸钻石芯片的量产技术，很快将开发4英寸芯片；日本创业公司Power Diamond Systems开发一种钻石组件，可处理世界领先的6.8安培电流，计划几年内开始出货样品；另间创业公司Ookuma Diamond Device在福岛县建厂，将量产钻石半导体，目标2026财年开始运营。

研究制造精密设备的JTEC Corporation，拥有电浆抛光高硬度材料表面的独特技术。该公司已成功抛光世界领先尺寸的单晶钻石基础材料，获得加工钻石材料的开发设备订单。

如果钻石半导体在未来广泛应用，高品质合成钻石的稳定供应将相当重要，目前主要由印度和中国制造。合成钻石批发商Pure Diamond代表董事Takuya Ito表示，合成钻石的生产取决于公司技术，而非设备。每家公司都会定制化生产设备，并使用自家配方来生产合成钻石，因此品质、大小都有差异。

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