编者按：爱上“高新造”，是一种怎样的体验？是硬核科技与烟火日常的奇妙碰撞，是指尖的数字跳动、身边的健康守护——“高新造”正悄悄融进日常生活。随着“工业强市”战略深入推进，济南高新区策划推出【爱上“高新造”】主题宣传，走进车间与实验室，近距离感受高新智造的“硬核”实力。
你好呀，我是一颗“钻石”！但我和我的“天然前辈”们有点不一样——我不是藏在地底下几亿年才被挖出来的“老古董”，我是被“种”出来的。
我诞生在济南高新区的济南金刚石科技有限公司，在一台叫作“大型六面顶压机”的神奇容器里，经过高温高压的淬炼，仅仅7天时间，我就从一颗小小的“种子”，长成了1.5克拉到2克拉的闪亮晶体。别惊讶，这就是现代科技赋予我的“超能力”——我会生长，而且长得飞快！如今，我已经悄悄“潜入”了量子计算、航空航天、半导体散热这些高大上的领域，发挥着意想不到的大作用。
从“不可能”到“七天成长”
你可能会好奇，我是怎么被“种”出来的？这故事得从2011年济南金刚石科技有限公司的一次大胆尝试说起。
公司创始人王笃福远赴乌克兰考察超硬材料时，意外发现了一个秘密：金刚石居然可以“长”到克拉级。当时，国际上已经有了用两面顶压机培育金刚石的技术，但一次只能长一颗，质量一般。但国内有的是六面顶压机——这可是中国独有的产业化“神器”。
“能不能把两面顶的工艺，移植到六面顶上？”这个想法在当时听起来有点像天方夜谭。很多人都不相信，在这个硕大的六面顶压机里，我真能乖乖生长，济南金刚石科技的科研团队决定迎难而上，挑战“不可能”。
从2011年到2015年，整整四年时间，团队投入了1500多万元，做了无数轮实验解决大尺寸金刚石产业化问题。例如最开始的时候，把精心设计好的合成块放进压机，等上一个星期，满怀期待地打开——啥也没有，晶种甚至都分解消失了。有时候种了10颗种子，只长出来3颗，其他的不翼而飞。
我生长的条件极其苛刻，温度梯度差只有50度，压力却要达到5-6万个大气压，稍微一丁点偏差，晶体不但不长，还可能分解消失。但大家没有放弃，优化晶种排布方式、温度梯度、触媒配方……每一个细节都要反复摸索，一轮又一轮地调整参数、优化配方，硬是把这条路蹚了出来。
如今，济南金刚石科技同时拥有了HPHT(高温高压法)和CVD(化学气相沉积法)两条技术路线。在他们的精心排布下，一个不到50毫米的生长腔体里，可以同时“种”下十几颗像我这样的钻石。7到10天，我就能长到1.5到2克拉。如果把生长周期拉长到10天以上，我甚至可以长到15到30克拉。
就这样，我从一个“不可能”的设想，实现了从实验室到产业化，成了济南高新区里一颗会生长的“硬核浪漫”。
天生自带“超能力”
“长”出来之后，我还不能直接“上岗”。就像璞玉需要雕琢，我也要经历清洗、切割和打磨。
先说说清洗。刚从六面顶压机里出来的时候，我身上还裹着金属和石墨的混合物。工人师傅把我轻轻敲出来，再用酸洗去掉表面的残留，我就露出了亮晶晶的真容——这就是“毛坯”。
然后是切割。根据大家的不同需求，科研人员会用激光切割机，把我切成0.3到0.5毫米厚的薄片。那激光精准得很，切出来的截面光滑平整，像镜面一样。
最后是抛光。把我夹在夹具上，通过金刚石抛光工艺，表面变得平整又洁净。这时候的我，才算是真正的“金刚石单晶衬底”，可以去干大事了。
你可能会问：为什么大家都这么稀罕我？嘿嘿，那是因为我天生一身“超能力”。
首先，我硬度全球第一，号称“工业牙齿”，加工任何硬材料都离不开我。其次，我的导热率超高，是铜的5-6倍。这意味着，那些高功率芯片、激光器，只要把我贴在它们身上发热的地方，我就能像超级散热器一样，把热量瞬间导走，让设备不再“发烧”。
我还有超宽的禁带宽度，属于第四代超宽禁带半导体材料，能从紫外到红外全波段响应，是做深紫外探测、量子通信、光电开关的“天选之子”。我的光学特性也很优秀，在太空那种高辐射、高强度的恶劣环境下，用我制作而成的光学窗口，依然能清晰透光。
所以，别看我个头小，在科研圈，我可是实打实的“硬核神器”，被广泛应用到量子计算、高功率半导体散热、光学窗口、航空航天等尖端领域。
“科技尖兵”勇闯未来产业
你可能问我人工钻石和天然钻石有什么区别？
我的回答是——天然钻石是时间的礼物，而我是科技与汗水的结晶。我们一样璀璨，但我的诞生，让更多梦想有了实现的可能。
说到我的“战绩”，那可不少。在济南金刚石科技，每年有10万克拉像我这样的大颗粒金刚石单晶诞生。我被用在金刚石CVD晶体生长衬底、工业加工、电子器件散热、光学窗口、量子存储与传感……甚至宝石领域也有我的身影。
电子级金刚石单晶衬底——听起来很学术，但它的意义很直接：量子计算、高功率半导体散热、氮化镓外延，这些“卡脖子”的技术，都需要我。以前国内做不了，只能花高价从国外买。现在，中科大、哈工大、北大的实验室里，躺着的都是“高新造”的我。
除了科研，我还有一个特别温暖的应用——“生命钻石”。科研人员通过对人的头发或骨灰进行碳化、石墨化，再经过特殊工艺，把其中的碳元素转移到我的身体里，让我变成一颗独一无二的“生命钻石”。它不仅是科技的结晶，更是情感的延续。
当然，我的“野心”还不止于此。济南金刚石科技的科研人员刘长江告诉我，他们希望联合济南高新区的激光产业和半导体封装企业，一起打造一条完整的金刚石半导体产业链。
未来，我也希望自己能助力更多科研突破，推动金刚石半导体从基础研究走向大规模产业化。或许有一天，你会在一台高性能AI服务器的散热片上，或者在太空探测器的高强度光学窗口里，再次遇见我。
到那时，请记得——我来自济南高新区，是一颗会“生长”的钻石，更是“高新造”的代言人。
来 源：济南日报.爱济南
编 辑：王潇
校 对：于玺
总
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