材料是現(xiàn)代文明三大支柱之一，新材料是新技術(shù)革命的基礎(chǔ)與先導(dǎo)?？v觀人類利用材料的歷史，可以清楚地看到，每一次新材料的發(fā)現(xiàn)與應(yīng)用，都把人類改造自然的能力提高到一個新的水平，材料科學(xué)的每一次重大突破，都會引起生產(chǎn)技術(shù)的革命，給社會生產(chǎn)和人們生活帶來巨大的變化。

金剛石在工業(yè)和科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域中的應(yīng)用，概括地說，是用作工程材料和功能材料的。自人造金剛石問世后的半個多世紀(jì)里，它主要是用來作為工程材料的，例如制造磨具、鉆探工具、鋸切工具、切削工具等，為工業(yè)技術(shù)的現(xiàn)代化作出了巨大的貢獻，半個多世紀(jì)過去了，我們認(rèn)為這僅僅是其應(yīng)用開發(fā)本義的冰山一角，更精彩誘人的應(yīng)用前景還在后頭。

功能材料是指那些具有可用于工業(yè)和技術(shù)中的有關(guān)物理和化學(xué)功能，如光、電、磁、聲、熱等特殊性能的各種材料，包括電功能材料、磁功能材料、光功能材料、超導(dǎo)材料、智能材料、儲氫材料、生物材料、醫(yī)學(xué)材料、組織工程材料、納米藥物載體、功能膜等。

金剛石膜是上世紀(jì)70年代發(fā)展起來的一種全新的金剛石產(chǎn)品。由于它突破了以靜壓法為代表的傳統(tǒng)人造金剛石在尺寸上的限制，使得金剛石的光學(xué)、熱學(xué)、電子學(xué)方面的優(yōu)異性能得以利用。

隨著大單晶金剛石合成技術(shù)的進一步提高和成本下降，金剛石的應(yīng)用范圍和市場將會迅速擴大，尤其是一旦金剛石半導(dǎo)體研制成功，人類將迎來繼鋼鐵時代和單晶硅時代后的更為輝煌的金剛石時代，現(xiàn)在我們己經(jīng)看到了這個時代的黎明曙光。

1．在醫(yī)療中的應(yīng)用

1.1 在醫(yī)學(xué)測溫技術(shù)領(lǐng)域中的新應(yīng)用

科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，金剛石晶體內(nèi)的單原子雜質(zhì)（通常被一個氮原子或一個空位所代替）對于溫度變化非常敏感，這樣的溫度波動對于保持量子比特來說可能是一種技術(shù)障礙，而將之用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的生物體溫度測量卻十分有用。

在哈佛大學(xué)進行的這項研究中，工作者將一個100nm的金剛石粒子置入人體細胞中，然后用綠色激光照射該金剛石粒子。由于激光改變了雜質(zhì)內(nèi)電子的自旋狀態(tài)，發(fā)射出的綠色激光經(jīng)過納米金剛石粒子后便變成了紅色激光。激光顏色改變的程度便可以用來測量人體細胞內(nèi)的溫度變化。

這種基于納米金剛石粒子的高精度溫度差測量技術(shù)，在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域可以幫助醫(yī)生們區(qū)別人體內(nèi)的致癌細胞并及時做出醫(yī)療診斷，納米金剛石材料的應(yīng)用前景也因此更為廣闊。

1.2 納米金剛石用于提高白血病的化療效果

Daunorubicin(柔毛霉素)是目前常用治療白血病的藥物。該藥物會讓癌細胞增長時間變慢或停止，并造成大多數(shù)癌細胞死亡。然而，它也會讓白血病細胞對該藥物產(chǎn)生耐藥性，藥物輸人白血病細胞中會積極排出化學(xué)治療物，包括柔毛霉素。

新加坡國立大學(xué)和加州大學(xué)的科學(xué)家轉(zhuǎn)向研究納米金剛石作為解決藥性的一個選題，以研究納米金剛石可能克服耐藥性的生物學(xué)原理。

科學(xué)家將柔毛霉素結(jié)合至納米金剛石表面，后被引入到白血病細胞內(nèi)。發(fā)現(xiàn)納米金剛石能把藥物運輸?shù)桨┘毎麅?nèi)而不被排出。納米金剛石由于其非人性的大小和獨特的表面特性，可以很容易釋放，而不堵塞血管。

從事這項研究的周博士說：使用納米金剛石提供了一個理想的生物兼容性復(fù)合物，且是理想的治療運輸工具，可以增強治療的效果。目前的目標(biāo)之一就是確定藥物會很好地被納米金剛石運輸?shù)教囟ǖ募膊∧Ｐ停@將有利于在未來對病人進行的治療。

對納米金剛石進一步系統(tǒng)研究和安全性評估，將有望實現(xiàn)它能完全投人使用，并希望研究工作能應(yīng)用至臨床中治療白血病，不會出現(xiàn)柔毛霉素治療的情況。

美國食品與藥品管理局（FDA）已經(jīng)通過了納米注射混懸液（Abraxane）的研究成果，這將有助于加速研制出新型的治療癌癥的納米治療藥物和成像技術(shù)。

1.3 使用納米金剛石輸送腦瘤化療藥物

加州大學(xué)瓊森綜合癌癥中心的研究人員研發(fā)出一種創(chuàng)新性藥物輸送系統(tǒng)，利用納米金剛石的微小顆粒來輸送化療藥物，且達腦部腫瘤處。該新型治療方法能有效地殺死癌細胞，與現(xiàn)有治療方法相比，副作用發(fā)生機率極低。

阿霉素是一種常見的化療劑。直接注射進腫瘤處時，擔(dān)當(dāng)藥物來治療腫瘤。加州大學(xué)牙科學(xué)院迪安·何讓阿霉素分子附在納米金剛石表面，創(chuàng)造出一種|化合物ND-DOX。

研究發(fā)現(xiàn)，腫瘤的ND-DOX水一直保持穩(wěn)定超過單獨注射阿霉素，顯示出附著在納米金剛石上的阿霉素進人到腫瘤中且保留時間更長。還發(fā)現(xiàn)，ND-DOX能增加癌細胞的死亡，且減少神經(jīng)膠質(zhì)瘤細胞存活性。

研究笫一次顯示出ND-DOX運輸有限量的阿霉素，分散在腫瘤外部。這一運輸方式減少了毒副作用，并確保藥物在腫瘤處的時間更長，增加藥物殺死腫瘤的有效性，而不影響周邊的組織。

2. 在微電子機械系統(tǒng)中的應(yīng)用

金剛石的熱導(dǎo)率和電阻率是所有物質(zhì)中最高的，利用金剛石的這些特性，在電子元器件材料表面沉積納米金剛石薄膜，可以大大縮小原來元件中用于散熱的部件尺寸，這不僅解決了導(dǎo)熱問題，而且也提供了制作超大規(guī)模集成電路的可能。膜層對導(dǎo)體也起到了絕緣保護的作用，避免了元件之間的相互干擾。

阿貢國家實驗室開發(fā)的超納米金剛石(UNCD)薄膜及 ADT(Advanced Diamond Technologies Inc.)有關(guān)產(chǎn)品可以用來制備MEMS/NEMS器件。例如射頻振蕩器、加速度計、AFM探針、微電機。

3. 光學(xué)性能的應(yīng)用

3.1 導(dǎo)彈紅外視窗

比較常用的紅外窗口材料有ZnS和ZnSe這兩種材料雖然有很好的紅外線透過能力，但其物理特性比較脆弱，容易受損傷。而在軍事和非常規(guī)用途上，對紅外窗口的要求非常嚴(yán)格。這些設(shè)備經(jīng)常工作在非常惡劣的條件下，例如，用于導(dǎo)彈的紅外窗口在導(dǎo)彈發(fā)射后，不但運行于高速狀態(tài)，同時還要經(jīng)受風(fēng)沙雨雪考驗。金剛石膜是一種優(yōu)質(zhì)的表面材料，金剛石具有紅外增透特性，同時金剛石膜又是作為紅外窗口的一種良好的減反射膜材料。此外，金剛石的高導(dǎo)熱、耐磨等特性，也可以很好地保護紅外窗口免受外界沖擊。因此，在紅外窗口表面鍍金剛石膜，完全解決了軍工航天領(lǐng)域?qū)t外窗口應(yīng)用的各種問題。

美國洛克希德導(dǎo)彈和空間公司，已采用低壓氣相合成的金剛石膜制造大氣動能武器導(dǎo)彈攔截器的窗口，在硅片上雙面鍍金剛石膜，可增加透光率26%，該窗口可承受嚴(yán)酷的高速飛行，而不會產(chǎn)生由于飛行—光學(xué)效應(yīng)引起的窗口發(fā)射。

3.2 用于光學(xué)數(shù)據(jù)存儲的新型金剛石透鏡

從1985年開始，壓縮盤和CD就成了標(biāo)準(zhǔn)的音樂、數(shù)碼相機、計算機數(shù)據(jù)和游戲的存儲介質(zhì)，由于對存儲盤的存儲能力要求不斷增加，未來一代的光學(xué)媒介需要有較高的存儲能力。這種趨勢在DVD和它的后續(xù)產(chǎn)品Blu-Ray(藍光雷射）盤上就已顯現(xiàn)出來。金剛石透鏡是下一代存儲技術(shù)的核心部件，它的存儲能力將能達到每張盤1TB(1000GB)以上。

提高數(shù)據(jù)存儲密度的關(guān)鍵，是能制造出能利用短波來工作的小透鏡。通過技術(shù)上的改進來增加盤的存儲容量，即通過減小激光讀出器的波長和增加聚焦透鏡的數(shù)字光柵（NA）。這就要獲得高的NA值，所用的材料相當(dāng)重要，在使用中要有高的折射率和透明度，而金剛石正是適合于這些條件的首選材料。

元素六公司通過化學(xué)治汾沉積法獲得的人造金剛石是一種符合需要的理想光學(xué)材料。透鏡生產(chǎn)商取得了一項重要的技術(shù)突破，使透鏡將能存儲大量的數(shù)據(jù)，以滿足商業(yè)化的需求。這也是金剛石加工技術(shù)在微觀領(lǐng)域的新進展，同時也是金剛石多功能性的展示。

3.3 用于隱身材料

近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種探測手段越來越先進，例如，用雷達發(fā)射電磁可以探測飛機，利用紅外探測器也可以發(fā)現(xiàn)放射紅外線物體。當(dāng)前，世界各國為了適應(yīng)現(xiàn)代化戰(zhàn)爭的需要，提高在軍事對抗中的實力，也將隱身技術(shù)作為一個重要的研究對象，其中隱身材料在隱身技術(shù)中占有重要地位。用少量的納米金剛石懸浮在涂料中，將其噴涂在飛機、坦克、導(dǎo)彈、軍艦上，可以起隱形防腐作用。

為什么超微粒子，特別是納米粒子對紅外和電磁波有隱身作用呢？主要原因有兩點：一方面由于納米微粒尺寸遠小于紅外和雷達波波長，因此納米微粒材料對這種波長的透過率比常規(guī)材料要強得多，這就大大減少了波的反射率，使得紅外探測器和雷達接收到 反射信號變得很弱，從而達到隱身的作用；另一方面，納米微粒材料的表面積比常規(guī)粗粉大了3~4個數(shù)量級，對紅外光和電磁波的吸收率也比常規(guī)材料大得多，這就使得紅外探測器和雷達得到的反射信號強度大大降低，因此很難發(fā)現(xiàn)被探目標(biāo)，起到了隱身作用。目前，隱身材料雖在很多方面都有廣闊的應(yīng)用前景，但當(dāng)前真正發(fā)揮作用的隱身材料大多使用在航天航空及與軍事有密切關(guān)系的部件上。對于上天的材料有一個要求是重量輕，在這方面納米材料是有優(yōu)勢的，特別是由輕元素組成的納米材料在航空隱身方面應(yīng)用十分廣泛。

4. 在檢測器和傳感器中的應(yīng)用

負(fù)責(zé)CMS實驗的CERN科學(xué)家Anna Dabrowski說:我們的CMS實驗室主要依靠人造金剛石的穩(wěn)定性對大型強子對撞機光束和對撞過程中產(chǎn)生的粒子進行監(jiān)測。這種基于金剛石技術(shù)的系統(tǒng)，其穩(wěn)定性對于保護66 000 000通道像素跟蹤的敏感元件有重要作用。(NOVEL MATERIAS :Synthetic diamond offers much more than heat sinking)

除粒子檢測外，這方面的應(yīng)用還有：

利用帶有氮空位中心的單晶金剛石研發(fā)微型磁力計并通過磁場的強度和方向進行傳感。

利用金剛石的惰性和摻硼傳導(dǎo)能力來生產(chǎn)高度可逆的電化學(xué)傳感器。

利用兩極電化學(xué)電池中的摻硼金剛石替代腐蝕性液體，減少有害化學(xué)品，實現(xiàn)環(huán)保型電池的生產(chǎn)。

5. 在聲學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用

5.1 用作制作高保真的聲學(xué)器件

金剛石具有最高的傳聲速度（C=18.5km/s）和適度的內(nèi)阻尼因素，用其薄膜制備的振動膜具有優(yōu)異的高頻響應(yīng)特性，而材料的HRF值隨著傳聲速度的增加而增加,可達63kHz。信號噪聲比也隨傳聲速度的增加而增加，而高的號噪聲比才能產(chǎn)生清晰的聲音。由于和DF和DLC的HRF較大，屬于最理想的中高音振膜材料，可用來制造高檔保真（High-Fidility,簡稱Hi-Fidility,簡稱Hi-Fi）聲學(xué)器件。

多晶金剛石涂覆的陶瓷振膜已用做高檔立體聲揚聲器的高頻振膜。國際上DLC涂層振動膜已接近商品化，DF振動膜與商品化尚有距離。

5.2 空間探測器“旅行者1號”攜金剛石留聲機針駛離太陽系

近日，美國航天局（NASA)噴氣推進實驗室發(fā)表聲明，于1977年發(fā)射的“旅行者1號”探測器發(fā)回的數(shù)據(jù)顯示，它已抵達太陽系邊緣。

這個肩負(fù)著追尋宇宙文明使命的航天器，最特別之處就是在于它攜帶了一張銅質(zhì)磁盤唱片，唱片有12英寸厚，鍍金表面，內(nèi)藏金剛石留聲機針。金剛石具有高的楊氏模量和彈性模量，便于高頻聲學(xué)波高保真?zhèn)鬏?，是做揚聲器高頻振膜最理想的材料。

一封寫給地外文明的“信”也因其獨有的金剛石留聲機針裝置，將有效使用時間延長到了十億年之后。遠離太陽系后，“旅行者1號”還將攜帶著地球人的問候以每秒17公里的速度向銀河系中心駛?cè)ァ?/p>

5.3 用作射頻微電機及SAW器件的理想材料

UNCD具有在所有材料中聲速最高、功耗低（Q值高）、頻率溫度系數(shù)低以及在高的頻率/功率下的線性頻率響應(yīng)，使其成為GHz頻段上射頻微機電器件的理想材料。采用UNCD將射頻濾波器和開關(guān)與性能微電子直接集成來達到增強性能，并且能極大地減小器件的尺寸。

金剛石膜聲表面速度可達到9000~10000m/s，在目前所有材料中最高。因此，用金剛石膜可制造出頻率最高的SAW器件。另外，金剛石的高導(dǎo)熱率使得SAW器件能夠承受更高的功率。日本住友電氣公司在硅基金剛石膜基片SAW器件的制造方面處于世界領(lǐng)先水平。2002年已經(jīng)能夠做到50GHz。

6. 用于磁性錄音系統(tǒng)

首先，納米金剛石在磁帶和磁盤的鐵碌磁鍍膜中的應(yīng)用是作為減磨的添加劑和物理的變性劑；其次，將其添加到電化學(xué)的復(fù)合鍍膜中，可改善磁性錄音的穩(wěn)定性。

磁性納米微粒由于尺寸小，具有單磁疇結(jié)構(gòu)、矯沛頑力征很高的特性，用它制作磁記錄材料可以提高信噪比，改善圖像質(zhì)量。作為磁記錄單位的磁性粒子 的大小必須滿足以下要求：

（1）顆粒的長度應(yīng)遠遠小于記錄波長；

（2）粒子的寬度應(yīng)該遠小于記錄深度；

（3）一個單位的記錄體積中，盡可能有更多的磁性粒子。

納米金剛石添加到鐵磁層明顯的能減少磁疇(鐵磁體的顆粒)，即錄音密度能明顯地增大。

納米金剛石引入到磁頭潔凈的專用膜中，其耐磨性明顯地增大。

含有納米金剛石的軟磁信息載體具有以下優(yōu)越性：磁載體層磨損下降、摩擦減少和運轉(zhuǎn)穩(wěn)定性提高。

與純Cop鍍膜比較，Cop-納米金剛石軟磁的非晶膜顯示，顯微硬度增大30%，耐磨性提高3.5倍，摩擦系數(shù)減少28.6%，磁頭鐵芯的使用壽命增加1倍。

7. 在場發(fā)射顯示器中的應(yīng)用

場發(fā)射顯示器（Field Emissinon Display ,FED)是一種新型自發(fā)光平板顯示器。

金剛石有比較低的逸出功，電子較容易通過表面勢壘而成為場發(fā)射的電子，這是作為場發(fā)射陰極最重要的條件。此外，金剛石膜還具有一系列優(yōu)異的性能，如極高的硬度、導(dǎo)熱性極佳、光透性好、化學(xué)性能穩(wěn)定等，這些都是場發(fā)射陰極的有利條件。因此，用金剛石膜來做冷陰極成為研究熱點之一，并取得了相當(dāng)?shù)某晒?/p>

需要指出的是，高質(zhì)量的金剛石幾乎不導(dǎo)電，難以做成直接用來作場發(fā)射顯示器的陰極。目前,用來作場發(fā)射陰極的是類金剛石膜或摻N、H等元素的金剛石膜。如今在大多數(shù)實際研究中，一般采用沖sp3含量較髙的類金剛石膜并摻N、H等元素后作為場發(fā)射材料。

冷陰極場發(fā)射顯示器因為綜合了當(dāng)前各種顯示器的優(yōu)點，其前景備受方方面面的一致看好，被認(rèn)為是顯示器的“明日之星”。

8. 電子信息行業(yè)

在電子信息領(lǐng)域中，超硬材料切割工具主要用于電子元件用晶體材料加工、IC(集成電路）封裝材料切斷加工、光電子元件模塊的光學(xué)部件加工、視聽顯示器件模塊部件的加工等。隨著科學(xué)技術(shù)的進步，IC集成度越來越高，功能模塊化設(shè)計推陳出新，相應(yīng)的加工工序?qū)Τ膊牧瞎ぞ叩囊笠苍絹碓礁?，同時也促進了電子信息領(lǐng)域用超硬材料切割工具的發(fā)展。

目前電子信息領(lǐng)域用超硬材料工具市場大部分還是被國外產(chǎn)品所占據(jù)，主要是日本DICO、ASAHI、MITSUBISH，美國ITI、MTI、UKAM，韓國EHWA、SHINHAN，瑞士WALL等公司。對此，國內(nèi)已進行了有針對性的開發(fā)，其中三磨所做了大量開發(fā)工作，部分產(chǎn)品性能達到或接近國外產(chǎn)品性能。

9. 在熱學(xué)性能方面的應(yīng)用

9.1 新型固態(tài)激光器

將金剛石用作固態(tài)激光器材料為設(shè)計小而緊湊的固態(tài)激光器帶來了新的機遇，這些激光器將具有更強的功率承載能力，并在當(dāng)前無法獲得的波長下進行，因而會開辟新的應(yīng)用領(lǐng)域。金剛石擁有獨特的光學(xué)和熱學(xué)綜合特性，因此非常適合于這些應(yīng)用，元素六生產(chǎn)的最新單晶CVD材料就充分利用了這些特性。例如，拉曼激光器已經(jīng)利用硅等材料被開發(fā)出來，而且正被用于電信領(lǐng)域，而利用金剛石則可以將其性能提升至新的功率水平和更多的波長。

由于熱量問題，目前的幾代連續(xù)波固態(tài)拉曼激光器被局限于區(qū)區(qū)幾瓦功率。金剛石具有很強的導(dǎo)熱性和較低的熱膨脹系數(shù)，因而擁有更大的功率承載能力。從事此項研究的Kemp博士指出：“激光工程中最不受關(guān)注但卻最普遍的問題是如何處理熱能，尤甚是當(dāng)你希望在小封裝中實現(xiàn)高性能的時候。在高功率拉曼激光器中這一問題尤為突出，因為能夠成為很好的拉曼轉(zhuǎn)換器的晶體通常導(dǎo)熱性很差，于是金剛石便有了它的用武之地。金剛石的導(dǎo)熱性比常用的拉曼旋光晶體高出兩到三個數(shù)量級，它應(yīng)是一種出色的拉曼介質(zhì),我們能夠?qū)崿F(xiàn)更高的輸出功率?！贝送猓c目前使用的拉曼旋光晶體相比，金剛石改變波長的能力更強一些，這可能會增加它的應(yīng)用潛力。ChrisWort說：“與傳統(tǒng)的拉曼介質(zhì)相比，金剛石擁有更高的拉曼增益系數(shù)和更大的拉曼位移?！?/p>

9.2 熱沉應(yīng)用

CVD金剛石具有和單晶Ⅱa型金剛石同樣的最高熱導(dǎo)率，使它在最活躍的迫電子、光電子、光通訊等領(lǐng)域中作為高功率密度的髙端器件的散熱元件得到廣泛的應(yīng)用。主要應(yīng)用在激光二極管及陣列、高速計算機CPU芯片多維集成電路、軍用大功率雷達微波行波管導(dǎo)熱支撐桿、微波集成電路基片、集成電路封裝自動鍵合工具TAB等高技術(shù)領(lǐng)域。

當(dāng)前集成電路，激光二極管列陣等大功率髙密度器件的應(yīng)用越來越廣泛，但隨著管芯溫度的升高，使用壽命和性能則大為縮短。而高熱導(dǎo)率的金剛石熱沉可以盡快將熱量導(dǎo)出，從而減小溫升。

10. 高溫、高頻半導(dǎo)體材料應(yīng)用

CVD金剛石是一種性能優(yōu)異的高溫、寬帶隙半導(dǎo)體材料，其電子和空穴載流子遷移速度極高。CVD金剛石半導(dǎo)體其工作最高溫度可達到600℃以上，這是金剛石材料被定格的終極應(yīng)用。CVD代替目前最廣泛應(yīng)用的鍺、硅和砷化鎵半導(dǎo)體材料，將成為半導(dǎo)體材料和技術(shù)發(fā)展的里程碑。因此，材料學(xué)家預(yù)測，CVD半導(dǎo)體器件的問世是電子技術(shù)的一場革命。目前CVD金剛石二極管、場效應(yīng)二極管以及在惡劣環(huán)境下使用的多種光敏—壓敏—熱敏半導(dǎo)體器件已研制成功，并開始應(yīng)用和進人市楊。

11. 電化學(xué)和幅射探測學(xué)應(yīng)用

CVD金剛石的電絕緣、寬禁帶、抗幅射以及特有的電負(fù)性特點，使它在核反應(yīng)、高能粒子加速器的探測器應(yīng)用獲得成功。同時，具有高靈敏度的CVD金剛石放射性探測器在腫瘤的治療、放射性污染檢測和處理中做出了很好的貢獻。由于其具有非常寬的電化學(xué)窗口(＞3V)和極好的化學(xué)惰性，摻雜的CVD金剛石電化學(xué)電極已經(jīng)開始在環(huán)境保護領(lǐng)域如有害污染檢測和污水處理中得到應(yīng)用。

12. 愿望潛力

(1)值得注意的是，單晶CVD金剛石制作的超高強度砧座可用于新材料合成與基礎(chǔ)科學(xué)研究的新一代高壓試驗裝置。元素六公司作為研制CVD金剛石的領(lǐng)先企業(yè)，目前正積極開發(fā)利用這種材料的尖端性能,這可能對本世紀(jì)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生巨大而深遠的影響。

(2)用CVD金剛石這種寬能帶隙材料制造的固體電路器件，具有不同于硅器件的優(yōu)越特性，有可能改善現(xiàn)有電氣設(shè)計與電路布局，從而影響宇航工業(yè)未來動力電子設(shè)備的結(jié)構(gòu)。

(3)金屬半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管一直被認(rèn)為是采用CVD金剛石制造的最有發(fā)展前景的器件之一。因為金剛石與傳統(tǒng)的半導(dǎo)體相比，具有在更高溫度和更高擊穿電壓下工作的能力。與電子線路中應(yīng)用的具有競爭力的材料如硅和砷化鎵等相比，單晶CVD金剛石的內(nèi)在固有性質(zhì)顯然更為優(yōu)越，在高科技中的應(yīng)用具有強勁需求。新型電子器件的應(yīng)用以期改進微波功率電子設(shè)備，有可能將引起微波功率電子設(shè)備的大變革。

(4)用單晶CVD金剛石制作的高數(shù)值孔徑透鏡，用于近場光信息存儲可使光盤的信息容量大為提高，有可能提高到150GB以上。據(jù)稱，理論信息容量可高達550GB。

(5)值得提及的是，金剛石微波透射窗是目前德國和日本正在進行的核聚變試驗的關(guān)鍵部件，也是正在法國建造的國際熱核試驗反應(yīng)堆的重要部件。由于CVD金剛石對微波能的吸收率低，但熱導(dǎo)率高，而且介電常數(shù)小，因而在微波應(yīng)用中是至關(guān)重要的材料。

(6)如果量子級超高純度單晶質(zhì)CVD金剛石在量子計算機的應(yīng)用獲得成功，將極大地提高計算機的運算速度，快速搜索查找浩如煙海的數(shù)據(jù)庫并建立復(fù)雜的計算模型，就有可能迅速破譯極其復(fù)雜的密碼。目前各國軍事機構(gòu)均不遺余力支持量子計算機的研制，可以說，這種超純度各向同性量子單晶質(zhì)CVD金剛石的研制成功，標(biāo)志著CVD技術(shù)合成金剛石發(fā)展的一個里程碑。

(7)ADT公司成功研制的UNCD Horigong是迄今世界上最光滑的UNCD薄膜，標(biāo)志著CVD金剛石技術(shù)水平一個劃時代的躍進，使金剛石薄膜的表面光潔度達到了電子級硅晶片的水平，開創(chuàng)了金剛石薄膜在電子器件和生物醫(yī)學(xué)器件上多樣化應(yīng)用的新時代。

(8)在21世紀(jì)，世界各國的具有開拓創(chuàng)新、勇于挑戰(zhàn)自我的科技工作者，都不約而同地把目光投向一種新型材料——納米材料，而納米金剛石是納米材料 家族中的一個非常重要的成員。納米和納米以下的結(jié)構(gòu)是未來科技發(fā)展的一個重點，它既是一次技術(shù)革命，又是一次產(chǎn)業(yè)革命。由于納米金剛石具有奇特的物理—機械性能，因此，它是一種具有重要理論研究和應(yīng)用研究價值的材料。相信，其開發(fā)應(yīng)用一定會推動人類科技迅速的發(fā)展，給人們帶來更多的物質(zhì)利益和福音。從已開發(fā)的應(yīng)用領(lǐng)域就不難預(yù)言其潛在前景是美好的。