金剛石激光剝離是通過生成改質(zhì)面并剝離該面實(shí)現(xiàn)金剛石切割，即利用激光穿透晶體的特性，聚焦于特定深度處誘導(dǎo)改質(zhì)面形成，確定剝離工藝中晶體斷裂位置，來提升剝離過程的可控性與金剛石晶片的厚度一致性。
金剛石是目前單質(zhì)半導(dǎo)體材料中帶隙最寬（達(dá)5eV以上）的材料，具備高熱導(dǎo)率、高擊穿場強(qiáng)、超寬禁帶、底介電常數(shù)、抗輻射能力強(qiáng)等特點(diǎn)，在熱沉、半導(dǎo)體、光學(xué)、超硬刀具等領(lǐng)域具有廣闊應(yīng)用前景。近年來，隨著半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展，大尺寸、超薄化已成為金剛石襯底重要發(fā)展方向。
但金剛石由純碳元素組成，屬于超硬材料，傳統(tǒng)加工方式難以實(shí)現(xiàn)大尺寸金剛石的高效、高精度切割及剝離。目前金剛石加工方式分為電火花加工、機(jī)械加工、磨料水射流加工、激光加工等，其中激光技術(shù)憑借高精度、高效率、可控性等優(yōu)勢已成為金剛石加工主流技術(shù)。
激光技術(shù)在金剛石加工的應(yīng)用主要包括激光拋光、激光打孔、微通道加工、激光平整化、激光切割、激光剝離等。受限于切割深度增加導(dǎo)致的焦點(diǎn)偏移與能量損失，激光切割技術(shù)難以高效、精準(zhǔn)地獲得高質(zhì)量、大尺寸的金剛石切片，阻礙了大尺寸單晶金剛石襯底的發(fā)展。
根據(jù)新思界產(chǎn)業(yè)研究中心發(fā)布的
《2025-2029年中國金剛石激光剝離行業(yè)市場供需現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢預(yù)測報(bào)告》顯示，激光剝離技術(shù)突破了傳統(tǒng)切割方法局限，幾乎無材料損耗，較傳統(tǒng)激光切割在加工速度、良率、精度、穩(wěn)定性等方面均有提升，在大尺寸金剛石切割領(lǐng)域極具應(yīng)用潛力。目前激光剝離在金剛石領(lǐng)域的應(yīng)用尚處于起步階段，作用機(jī)制、剝離工藝有待完善。
近年來，我國企業(yè)在金剛石激光剝離領(lǐng)域取得了取得了重大突破，其中西湖儀器（杭州）技術(shù)有限公司（西湖儀器）已發(fā)布大尺寸單晶金剛石高效激光剝離技術(shù)方案。西湖儀器由西湖大學(xué)孵化，其發(fā)布的大尺寸單晶金剛石高效激光剝離技術(shù)在加工效率、工藝穩(wěn)定性、損耗控制等核心指標(biāo)上均取得了突破性進(jìn)展，尤其在損耗控制方面，材料損耗控制在100μm甚至更小水平。
新思界
行業(yè)分析人士表示，大尺寸金剛石襯底應(yīng)用前景廣闊，但由于其超高硬度，大尺寸金剛石加工難度極大。激光剝離是激光技術(shù)在金剛石領(lǐng)域的創(chuàng)新應(yīng)用，具有高精度、低損耗、加工速度快等優(yōu)勢，在大尺寸金剛石切割領(lǐng)域極具潛力，未來有望成為大尺寸金剛石襯底制備的主流技術(shù)，進(jìn)而為金剛石在電子、量子科技、高端光學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用提供支撐。
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