问题——关键材料制约先进器件性能释放 高功率半导体、光电探测和新型量子器件等领域，热管理与材料兼容性正逐渐成为系统性能提升的关键瓶颈；传统散热材料在导热能力、结构可靠性以及与半导体工艺匹配上存不足；而金刚石具备优异的热导率、化学稳定性和可调电学特性，被认为是下一代热管理与功能材料的重要选择。但长期以来，金刚石薄膜制备流程复杂、成本较高、材料损耗大，尤其是从刚性基底上实现高质量剥离难度突出，难以形成稳定的晶圆级供给能力，产业化推进因此受限。 原因——传统工艺路径“慢、贵、耗”，规模化难题凸显 目前常用的机械切割、抛光等工艺链条较长，对设备能力、工艺控制和良率要求高，同时带来较大的材料浪费与成本压力。薄膜越薄、尺寸越大，加工过程中越容易出现破损、翘曲和应力集中等问题，进而影响表面一致性与后续集成。多重因素叠加，使金刚石薄膜虽具备明确优势，但在从实验室走向产业线的关键环节进展缓慢，难以满足功率器件与先进封装对批量供货和工艺稳定性的现实需求。 影响——创新剥离工艺打通“晶圆级柔性薄膜”供给通道 在3月25日公布的2025年度“中国科学十大进展”中，“创新方法实现规模化制备柔性超平金刚石薄膜”入选。该成果由香港大学研究团队牵头研发，并在深圳前海推动转化落地。其核心在于提出并实现“边缘暴露剥离法”，使晶圆级柔性金刚石薄膜可在较短时间内完成快速剥离，为规模化制造提供了更清晰、可复制、可扩展的工艺路线。 据介绍，该技术可实现2—12英寸尺寸扩展的批量制备——薄膜厚度可低至600纳米——表面粗糙度小于1纳米，热导率可达1300瓦每米·开尔文，显著高于常用金属散热材料，同时保持良好柔性并可对接半导体制程。这意味着金刚石薄膜有望从“性能突出但难量产”的实验室材料，走向兼具“高效散热体+柔性基底”属性的新型工程材料，为高功率器件散热、光电探测器件可靠性提升以及高集成系统热管理提供新的路径。 对策——以深港协同为抓手，推动成果转化与试产验证 “中国科学十大进展”常被视为观察基础研究与关键技术突破的重要窗口。本年度从600余项推荐中遴选出10项入选，经历多轮专家评议与实名投票，入选在一定程度上反映了其科学价值与产业潜力获得认可。对处在“科研突破”与“产业落地”交汇处的成果而言，下一阶段重点在于把实验室指标转化为稳定的工程能力，建立可持续的质量体系、成本模型与供应链协同机制。 在转化路径上，项目依托深港合作平台加速推进。企业于2024年在前海深港青年梦工场注册成立，围绕核心工艺开展迭代升级，并与涉及的平台共建协同创新载体，计划推进中小试与小批量试产。此路径表明了“香港科研与国际化资源+深圳产业体系与制造能力”的组合优势，有助于缩短从论文到产品、从样品到订单的周期。 从更大范围看，前海通过制度与服务体系的完善，正在聚集高校转化平台和科技服务机构，强化研发、检测、知识产权、投融资等要素供给，推动成果转化链条更顺畅，为高端材料从单点突破走向规模化放大创造条件。 前景——应用场景牵引，有望带动高端材料与先进制造协同升级 随着5G/6G通信、电动交通、数据中心和先进封装等领域对功率密度与可靠性的要求持续提高，高性能散热材料的需求将更增长。柔性超平金刚石薄膜若能在良率、成本与工艺兼容性上优化，预计将率先在高功率器件散热、可穿戴终端热管理、光电探测以及部分量子器件相关系统中形成规模化应用。同时，其“薄、平、柔”的材料特性也可能带动器件结构与材料形态创新，为先进制造提供更多设计空间。 业内人士认为，未来竞争焦点不仅在单项指标领先，更在于能否建立稳定的晶圆级供给体系、与下游工艺深度适配，并在真实应用中完成可靠性与寿命验证。依托大湾区较为完整的电子信息与先进制造产业链，叠加深港协同的科研与转化优势，上述成果有望加快从试产走向量产，提升我国在高端功能材料领域的国际竞争力与产业影响力。
这项成果入选，既反映了基础研究的创新突破，也展示了深港两地在科技协同创新中的互补优势。香港的科研能力与前海的产业转化平台相结合，正在形成更高效的转化生态，让科学成果更快进入产业应用。在全球高端材料竞争加剧的背景下，这种协同模式为关键技术加速落地提供了可参考的路径，也为粤港澳大湾区建设国际科技创新中心提供了实践方向。