金剛石是一種超硬材料，分為人造金剛石、天然金剛石兩大類，目前工業用金剛石以人造金剛石為主。人造金剛石分為單晶金剛石、多晶金剛石、聚晶金剛石等，其中單晶金剛石是最常見的晶體金剛石，由具有飽和性和方向性的共價鍵結合起來。金剛石主要有高溫高壓法（HTHP）、化學氣相沉積法（CVD）兩大制備工藝，我國以高溫高壓法為主。
單晶金剛石具有缺陷少、無晶界制約的特點，在硬度、透光性、導熱性、電子空穴遷移率、抗輻照能力等方面具有突出優勢。在高溫高壓環境下，單晶金剛石可保持穩定的物理和化學性質，在半導體、聲學器件、量子通信、量子精密測量、切削刀具、研磨拋光、航天航空等領域具有廣闊應用前景。
在半導體領域，單晶金剛石是制造第四代“終極半導體”的潛力材料，作為半導體芯片襯底，其可完全解決散熱問題。目前單晶金剛石在半導體領域的應用潛力已受到全球各國高度關注，單晶金剛石晶圓研發進程隨之加快。
根據新思界產研究中心發布的《
2024-2029年中國單晶金剛石晶圓行業市場深度調研及發展前景預測報告》顯示，全球單晶金剛石晶圓市場布局企業包括美國Diamond Foundry Inc（DF）、日本Orbray株式會社、法國Diamfab公司、化合積電等。
2023年10月，美國DF制造出全球首塊100mm單晶金剛石晶圓，該單晶金剛石晶圓采用異質外延生長工藝來沉積碳原子，在可擴展的基底上進行制造而來。DF下一目標是將降低單晶金剛石晶圓的缺陷密度，使金剛石的品質因數達到半導體標準。
2024年6月，日本Orbray株式會社與Element Six（元素六）達成戰略合作，雙方將共同生產全球最高品質的晶圓級單晶合成金剛石，來滿足未來尖端工業材料應用要求。
2024年9月，浙江省經濟和信息化廳發布《浙江省重點新材料首批次應用示范指導目錄（2024年版）》，芯片導熱用單晶金剛石晶圓被列入關鍵戰略材料，性能要求為熱導率≥2000W/m·K，表面粗糙度Ra＜1nm，尺寸≥2英寸。
大尺寸單晶金剛石晶圓制備技術包括同質外延生長法、馬賽克拼接法、異質外延生長法等。新思界
行業分析人士表示，單晶金剛石晶圓在半導體熱沉、光學等領域具有巨大應用潛力，目前其已受到全球各國高度關注，相關研究也取得了良好進展。單晶金剛石晶圓應用潛力大，但大尺寸單晶金剛石合成困難，現有技術無法滿足晶圓級需求，未來仍需進一步完善相關制備和加工工藝。
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