Dijamant, sa svojim jedinstvenim svojstvima kao što su ultra-široki pojasni razmak, ultra-visoka toplinska vodljivost, visoka jakost probojnog polja i otpornost na zračenje, vrhunski je-strateški materijal u polju poluvodiča, koji služi i kao materijal uređaja i kao funkcija disipacije topline. Njegove glavne primjene mogu se kategorizirati na sljedeći način:
1. Vrhunsko rasipanje topline u poluvodičima – trenutno najzreliji smjer industrijalizacije.
Ovo je trenutačno najbrže{0}}rastuća primjena dijamanta u polju poluvodiča, čija je temeljna vrijednost rješavanje uskog grla disipacije topline čipova velike-snage:
Osnovni scenariji primjene: koristi se za odvođenje topline u AI čipovima, GPU-ovima velike-snage, pojačalima snage 5G/6G komunikacijskih baznih stanica, uređajima za napajanje zrakoplova i laserskim diodama. Specifični oblici uključuju tri glavne kategorije: dijamantne podloge, dijamantne hladnjake i dijamantne-bakrene kompozitne toplinski vodljive materijale. Toplinska vodljivost dijamanta može doseći 2000-2500 W/(m·K), više od 5 puta više od bakra, a također može odgovarati koeficijentima toplinske ekspanzije silicija i silicij karbida, izbjegavajući kvarove sučelja uzrokovane toplinskim širenjem i skupljanjem.
Napredak industrijalizacije: Do 2026. domaće proizvedena rješenja za tekuće hlađenje postigla su veliku-primjenu dijamantnih-bakrenih toplinski vodljivih materijala. NVIDIA-ina sljedeća-generacija GPU-a također će usvojiti dijamant-bakreno kompozitno rješenje za raspršivanje topline. Industrija predviđa da će tržište dijamantnog rasipanja topline na polju AI čipova doseći 48-90 milijardi juana do 2030. godine.
2. Poluvodički uređaji-zasnovani na dijamantu-Osnovni smjer sljedeće-generacije energetskih poluvodiča
Sam dijamant je poluvodički materijal s ultra-pojasnim razmakom s performansama koje daleko nadmašuju silicijev karbid i galijev nitrid te je prepoznat kao "ultimativni poluvodički materijal":
