隨著半導體遵循著摩爾定律納米制程進步、TDP（熱設計功耗）上升，芯片熱流密度變得越來越高，散熱革命成為AI、HPC時代最大挑戰。當芯片表面溫度達到70-80℃時，溫度每增加1℃，芯片可靠性就會下降10%；設備故障超過55%與過熱直接相關。金剛石是已知熱導率最高的材料，熱導率達硅（Si）13倍、碳化硅（Sic）4倍，銅和銀4-5倍，并具有超寬禁帶半導體優異特質，被視為“第四代半導體”或“半導體終極材料”。與SiC相比，鉆石芯片成本可便宜30%，所需材料面積僅為SiC芯片1/50，減少3倍能量損耗，并將芯片體積縮小4倍。

金剛石作為一種超寬禁帶半導體，基于優異的導熱性、載流子遷移率、擊穿電場強度等關鍵特性，被視為半導體材料“六邊形戰士”及“終極半導體”。

相較于第三代半導體，單晶金剛石和多晶金剛石材料優勢更為顯著。金剛石襯底能夠有效解決GaN功率器件面臨的散熱難題，從而在相同尺寸下，制造出具有更高功率密度的GaN基功率器件，顯著提升器件的性能和穩定性。與硅（Si）相比，金剛石芯片可以使轉換器輕5倍，體積更小；與碳化硅（SiC）相比：成本可以便宜30%，所需的材料面積僅為SiC芯片的1/50，減少3倍的能量損耗，并將芯片體積縮小4倍，從而大幅降低能耗。在注重系統體積和重量時，通過提升開關頻率，金剛石器件能夠使無源元件的體積減少4倍，同時配合更小的散熱器。

鉆石散熱方案在高效能電子產品應用潛力廣闊，未來每臺電腦、汽車和手機都有望裝上鉆石。半導體領域，“鉆石冷卻”技術可讓GPU、CPU計算能力提升3倍，溫度降低60%，能耗降低40%，為數據中心節省數百萬美元的冷卻成本。新能源汽車領域，超薄鉆石納米膜助力電動汽車充電速度提升5倍，熱負荷降低10倍?；阢@石技術的逆變器體積小6倍，性能更卓越。太空衛星領域，數據速率提升5-10倍，尺寸減小50%，并在嚴酷的太空環境中表現更穩定。無人機領域，無人機僅需1分鐘就能充滿電，金剛石吸收產生高密度激光束，解決續航問題?；讵毺匚锢硖匦裕@石還在量子計算、核處理等方面打開應用潛力。

鉆石散熱產業鏈開啟“從0到1”臨界點，全球各項應用加速落地。美國Akash Systems公司獲得美國芯片法案支持，體現了對鉆石散熱前景的充分認可；英偉達率先采用鉆石散熱GPU實驗，性能是普通芯片的三倍；華為接連公布鉆石散熱專利，堅定入局，未來有望在高性能計算、5G通信、人工智能等領域廣泛應用。我們測算鉆石散熱市場規模有望由2025年0.5億美元（滲透率不足0.1%）增長至152億美元（滲透率約10%），復合增速214%，市場前景可觀。我國人造鉆石產業鏈具備絕對成本優勢，人造金剛石產量占全球總產量的90%以上。國內培育鉆石企業積極布局“鉆石散熱”技術，并在半導體襯底、熱沉等方面取得突破。