> **来源：[研报客](https://pc.yanbaoke.cn)** # 金刚石材料在AI时代的重要地位与应用前景总结 ## 核心内容 金刚石作为一种具有卓越物理特性的材料，正逐渐成为AI时代下半导体和散热领域的重要材料。其具备宽带隙、高载流子迁移率、高热导率、高临界击穿场强和优异的Baliga器件品质因子，使其在高温、高频、高功率及抗辐照等极端条件下展现出独特优势，具备广泛的应用前景。 ## 主要观点 - **金刚石在半导体领域的吸引力**：金刚石是第四代半导体材料的代表之一，其禁带宽度远高于硅、碳化硅和氮化镓等传统材料，综合性能更优，适用于高性能、高功率半导体器件。 - **散热需求的快速增长**：随着AI算力设施的发展，芯片热流密度不断上升，传统散热方式已难以满足需求。金刚石因其约5倍于铜的导热效率，被视为解决高热密度问题的“终极材料”。 - **技术突破与产业化趋势**：目前金刚石半导体材料的制备仍面临技术难度高、成本高的问题，但随着CVD法良率提升、n型掺杂技术规模化应用和异质集成工艺优化，其大尺寸化、高性能化、低成本化将成为核心发展方向。 - **国产化/产业化加速**：中国多家企业正在推进金刚石材料的国产化进程，包括沃尔德、国机金刚石、晶盛机电、黄河旋风、四方达和力量钻石等，均在各自领域取得了显著进展。 ## 关键信息 ### 金刚石材料优势 - **热导率**：22 W·cm⁻¹·K⁻¹，是铜的约5倍； - **载流子迁移率**：电子4500 cm²/(V·s)，空穴3800 cm²/(V·s)； - **禁带宽度**：>3.4eV，远高于硅、碳化硅和氮化镓； - **应用前景**：适用于高温、高频、高功率、抗辐照等极端环境。 ### 金刚石散热技术进展 - **Coherent**：2025年推出金刚石-碳化硅陶瓷复合材料；2026年推出可直接键合到芯片上的金刚石热管理方案； - **英伟达**：下一代Vera Rubin架构GPU采用“金刚石铜复合散热+45°C温水直液冷”方案； - **Akash Systems**：交付全球首批搭载Diamond Cooling技术的H200 GPU服务器； - **市场预测**：2026年全球服务器液冷市场为125.7亿美元，预计2030年达535.1亿美元，若金刚石散热占比达10%，则市场规模为54亿美元。 ### 中国金刚石材料企业进展 - **沃尔德**：研发出12英寸金刚石散热晶圆，推动AI芯片与功率模块散热； - **国机金刚石**：掌握CVD金刚石制备技术，可批量生产高品质单晶与多晶金刚石片； - **晶盛机电**：自研MPCVD设备与工艺，实现高质量金刚石材料稳定制备； - **黄河旋风**：生长出5～30μm超薄6～8英寸多晶金刚石晶圆； - **四方达**：CVD金刚石散热片热导率可达2000W/(m·K)以上； - **力量钻石**：半导体高功率散热片项目一期投产，2026年培育出247.82克拉超大颗粒单晶金刚石，刷新世界纪录。 ## 风险提示 - 技术进步不及预期； - 产业化进度不及预期。 ## 行业评级 - **看好（维持）**：基于行业未来增长潜力和金刚石材料在AI及半导体领域的应用前景，浙商证券维持对行业的看好评级。 ## 分析师信息 - **毕春晖**：执业证书号 S1230525120006，邮箱 bichunhui@stocke.com.cn - **张智杰**：执业证书号 S1230526060004，邮箱 zhangzhijie@stocke.com.cn ## 相关报告 1. 《AI时代下，哪些新材料值得重点关注②》 2026.07.05 2. 《AI时代下，哪些新材料值得重点关注①》 2026.06.21 ## 投资评级说明 - **买入**：证券相对于沪深300指数表现+20%以上； - **增持**：+10%～+20%； - **中性**：-10%～+10%； - **减持**：-10%以下。 ## 法律声明 本报告由浙商证券股份有限公司制作，信息来源于公开资料，不构成投资建议。投资者应独立评估信息，并考虑自身投资目标与风险承受能力。未经授权，不得复制、发布或传播本报告内容。