VestLab 深度投研报告：第四代半导体金刚石——后摩尔时代的终极材料与产业化征途

日期：

VestLab 深度投研报告：第四代半导体金刚石——后摩尔时代的终极材料与产业化征途

主要覆盖标的： Element Six (De Beers), Diamond Foundry, Coherent (COHR), Orbray, 沃尔德 (SF Diamond, 688028.SH), 黄河旋风 (600172.SH), 国机精工 (002046.SZ), 力量钻石 (301071.SZ), 华微电子 (688709.SH)

1. 核心投资观点与执行摘要 (Executive Summary)

1.1 “终极半导体”的代际跨越与历史性机遇

在硅（Si）基半导体统治微电子产业超过六十年，以及碳化硅（SiC）与氮化镓（GaN）作为第三代宽禁带（WBG）半导体成功开启功率与射频新纪元的背景下，全球半导体产业正站在一个新的十字路口。随着人工智能（AI）对算力密度的渴求、电动汽车（EV）对 1200V+ 高压平台的追逐，以及 6G 通信向太赫兹（THz）频段的演进，现有材料体系正逼近其物理极限。

金刚石（Diamond），作为超宽禁带（Ultra-Wide Bandgap, UWBG）半导体的代表，凭借 5.47 eV 的超宽带隙、硅 5 倍的热导率、3 倍于 SiC 的击穿场强以及卓越的载流子迁移率，被物理学界和产业界公认为“终极半导体材料”。

VestLab 投研团队通过深入产业链调研与数据分析认为，2024-2025 年是金刚石半导体从“实验室科研”迈向“工业化试产”的关键拐点。这一判断基于三大核心信号：

  1. 技术成熟度的质变： 微波等离子体化学气相沉积（MPCVD）技术的工业化部署，使得电子级单晶金刚石的制备不再是随机的“炼金术”，而是可控的工程过程。虽然大尺寸晶圆（4英寸及以上）良率仍低，但 2 英寸晶圆已实现商业化供货。
  2. 下游需求的倒逼： AI 芯片的热通量密度已突破风冷极限，液冷成为标配，而金刚石作为热沉材料（Heat Spreader）能显著降低热阻，成为英伟达、AMD 等算力巨头下一代封装路线图中的关键选项。
  3. 地缘政治的催化： 2025 年 10 月中国实施的超硬材料出口管制新规，标志着金刚石已从单纯的工业磨料上升为国家战略资源，加速了欧美日构建独立供应链的决心与资本投入。

1.2 市场规模预测与增长动力

根据 VestLab 综合多方数据模型测算，全球金刚石半导体材料市场在 2024 年规模约为 1.8 亿美元至 4.2 亿美元之间。尽管当前基数较小，但其增长潜力惊人。预计到 2030 年，市场规模将突破 35 亿美元，并在 2033 年达到 48 亿美元，复合年增长率（CAGR）将保持在 11.6% 至 16.7% 的高位区间。部分激进预测认为，若 n 型掺杂技术取得突破，CAGR 可达 25.8%。

驱动这一增长的核心动力呈现“三级火箭”模式：

  • 第一级（2024-2027）： 热管理为主。以被动器件形式（热沉片）进入高功率激光器、雷达 TR 组件及高端 AI 芯片封装，解决“热墙”问题。
  • 第二级（2026-2030）： 射频与光学窗口。GaN-on-Diamond 技术的成熟将推动其在 6G 基站、卫星通信行波管替代及光学窗口领域的应用。
  • 第三级（2030+）： 功率电子与量子计算。随着异质外延大尺寸晶圆成本下降及掺杂工艺成熟，金刚石 MOSFET 和 SBD 将在电动汽车主逆变器、电网输电及量子传感器中实现对 SiC 的部分替代。

1.3 投资逻辑与风险提示

核心投资逻辑： 金刚石半导体正处于类似 SiC 在 2000 年代初期的发展阶段——材料性能已被验证，但制造工艺尚在爬坡。对于投资者而言，当前的布局应当聚焦于**“卖铲人”（设备商）和“材料龙头”（衬底商）**。

  • 短期策略（1-3年）： 重仓上游 MPCVD 设备制造商及具备高品质 CVD 金刚石热沉量产能力的企业。设备是扩产的先决条件，而热沉是目前唯一大规模商业化的应用。
  • 中期策略（3-5年）： 关注在异质集成（Heterogeneous Integration）领域取得突破的企业，特别是能将金刚石与 GaN 或硅基芯片完美键合的 IDM 厂商。
  • 长期策略（5-10年）： 布局攻克 n 型掺杂难题、有望实现金刚石 CMOS 逻辑电路的深科技（Deep Tech）公司。

主要风险提示：

  • 技术瓶颈风险： n 型掺杂的电导率极低，目前尚无完美的解决方案，这限制了双极型器件的发展。
  • 成本替代风险： 金刚石晶圆成本目前是 SiC 的 50-100 倍。若不能通过大尺寸异质外延技术将成本降低 90% 以上，其应用将局限于军工航天等对价格不敏感的利基市场。
  • 竞争技术风险： 氧化镓（Ga2O3）作为另一种超宽禁带材料，生长速度快、成本低，可能在中低压功率器件领域挤占金刚石的市场空间。

2. 物理学视角的“终极”定义与性能对标

在半导体物理学的评价体系中，金刚石不仅仅是性能优异，它是对现有材料体系的“降维打击”。

2.1 晶格结构与能带特性

金刚石属于立方晶系，碳原子以 sp3 杂化轨道形成极强的共价键。这种紧密的晶格结构赋予了它极高的德拜温度（2200K）和极小的晶格振动，从而造就了无与伦比的热导率和硬度。

表 2-1：主要半导体材料物理性能深度对比

核心参数物理意义硅 (Si)碳化硅 (4H-SiC)氮化镓 (GaN)金刚石 (Diamond)金刚石优势倍数 (vs SiC)
禁带宽度 (Eg)决定耐压、抗辐射及工作温度上限1.12 eV3.26 eV3.4 eV5.47 eV1.7x
击穿场强 (EcE_c)决定漂移区厚度，影响器件尺寸与导通电阻0.3 MV/cm2.5 MV/cm3.3 MV/cm10 - 20 MV/cm4x - 8x
热导率 (λ\lambda)决定散热能力，影响功率密度1.5 W/cm·K4.9 W/cm·K2.3 W/cm·K22 - 24 W/cm·K4.5x
电子迁移率 (μn\mu_n)决定开关速度与频率响应1400 cm²/V·s1000 cm²/V·s2000 cm²/V·s4500 cm²/V·s4.5x
空穴迁移率 (μp\mu_p)决定互补逻辑电路 (CMOS) 的可行性600 cm²/V·s120 cm²/V·s200 cm²/V·s3800 cm²/V·s31x
介电常数 (ϵr\epsilon_r)影响电容效应，越低越好11.79.78.95.70.6x (更优)

数据来源： VestLab 整理自 1

深度解析：

  • 热导率的统治力： 金刚石的热导率是铜的 5 倍，是 SiC 的 4.5 倍。在传统的功率模块设计中，散热系统往往占据了体积和重量的 30% 以上。金刚石的出现意味着在同等功率下，散热需求极低；或者在同等散热条件下，器件可以承受极高的功率密度。这对于致力于消除液冷系统、追求极致轻量化的电动汽车（EV）电驱系统和高密度 AI 服务器至关重要。
  • 空穴迁移率的奇迹： SiC 和 GaN 的空穴迁移率极低，这使得它们难以制造高性能的 p 沟道器件，从而难以实现类似硅基 CMOS 的互补逻辑电路。而金刚石的空穴迁移率高达 3800 cm²/V·s，甚至接近其电子迁移率。这意味着金刚石理论上是唯一能够制造高性能 CMOS 逻辑电路的宽禁带材料，为未来的极端环境逻辑芯片留下了想象空间。

2.2 三大优值 (Figure of Merit) 全面碾压

为了综合评价功率半导体材料的性能，业界通常使用三大优值进行量化对比。

  • 巴利加优值 (Baliga Figure of Merit, BFOM)：

    • 定义： BFOM=ϵ⋅μ⋅Ec3BFOM = \epsilon \cdot \mu \cdot E_c^3。主要衡量低频功率器件（如电力传输）的导通损耗性能。
    • 数据： 如果将硅的 BFOM 设为 1，SiC 约为 340，GaN 约为 870，而金刚石则高达 24,660。
    • 意义： 这意味着金刚石器件可以在极低的导通电阻下实现极高的耐压，大幅降低电力转换过程中的能量损耗。

  • 约翰逊优值 (Johnson Figure of Merit, JFM)：

    • 定义： JFM=Ec⋅vsat/2πJFM = E_c \cdot v_{sat} / 2\pi。主要衡量高频大功率器件（如雷达、射频功放）的功率-频率极限。
    • 数据： 金刚石的 JFM 是硅的 8200 倍，是 GaN 的数倍。
    • 意义： 金刚石是 6G 通信及太赫兹（THz）应用、卫星通信行波管替代品的理想材料。

  • 凯伊斯优值 (Keyes Figure of Merit, KFM)：

    • 定义： 衡量集成电路的热受限开关速度，与热导率密切相关。
    • 数据： 金刚石的 KFM 是硅的 32 倍，SiC 的 5 倍。
    • 意义： 在摩尔定律因热耗散问题而停滞的今天，金刚石的高热导率是延续高密度集成电路发展的关键物理基础。

3. 制造技术生态：从 MPCVD 到晶圆加工

金刚石半导体的产业链涵盖了从衬底制备、外延生长、掺杂到器件制造的全过程。每一个环节目前都面临着独特的技术挑战，这些挑战同时也构成了极高的行业壁垒。

3.1 衬底合成：MPCVD 的绝对统治

目前，人造金刚石主要有两种方法：高温高压法（HPHT）和化学气相沉积法（CVD）。

  • HPHT（高温高压法）：

    • 原理： 模拟地壳深处的环境（5-6 GPa, 1300-1600°C），以石墨为碳源，金属触媒催化合成。
    • 局限性： 主要生产颗粒状金刚石（磨料级）。虽然也能生长宝石级单晶，但由于金属触媒的包裹，难以获得高纯度、大面积的半导体级衬底，且氮杂质难以去除（呈现黄色，为 Ib 型金刚石）。
    • 半导体应用： 主要用于切割工具、低端热沉或作为 CVD 生长的种晶（Seed Crystal）。

  • CVD（化学气相沉积法）：

    • 原理： 在低压（真空）环境下，利用微波能量激发甲烷（CH4）和氢气（H2）混合气体产生等离子体。活性碳原子沉积在基底上，而原子氢负责刻蚀掉非金刚石相（石墨），层层堆叠形成纯净的金刚石晶格。
    • 优势： 可以合成高纯度（IIa 型）、大面积的多晶或单晶膜。且易于通过气体引入硼、磷等掺杂剂。
    • 主流设备： MPCVD（微波等离子体 CVD） 是目前制备电子级金刚石的唯一主流技术。相比热丝 CVD（HFCVD），MPCVD 无电极污染，等离子体密度高，生长质量最好。

3.2 晶圆尺寸之战：2 英寸向 4 英寸的艰难跨越

硅晶圆已达 12 英寸（300mm），SiC 正在向 8 英寸迈进，而金刚石商用晶圆目前仍主要停留在 2 英寸（50mm）。尺寸限制是成本高昂的主要原因。目前扩径主要有两条技术路线：

3.2.1 同质外延与“马赛克”拼接 (Mosaic)

  • 原理： 在金刚石种晶上生长金刚石。能获得最高质量的单晶，但受限于天然或 HPHT 种晶的物理尺寸（通常 <10mm x 10mm）。
  • 解决方案： Element Six 和 Orbray 等公司开发了“克隆与拼接”技术。
    • 克隆： 从一颗高质量母晶上切下薄片，先生长增厚，再切片，获得多颗种晶。
    • 拼接： 将多片方形小单晶紧密排列（如地砖铺设），通过精准的晶向控制，先生长使其愈合连接，再进行剥离，形成一大片完整的单晶晶圆。
  • 进展： Orbray 已成功通过此技术实现 2 英寸单晶晶圆量产，并正在攻克 4 英寸技术。
  • 挑战： 拼接缝处容易产生位错和应力集中，影响器件的一致性。

3.2.2 异质外延 (Heteroepitaxy)

  • 原理： 在非金刚石衬底（如铱 Ir/氧化镁 MgO/蓝宝石/硅）上直接生长金刚石。
  • 优势： 理论上可以利用现成的大尺寸衬底（如 4-8 英寸硅片或蓝宝石），直接获得大面积金刚石晶圆，是大幅降低成本的唯一途径。
  • 挑战： **晶格失配（Lattice Mismatch）和热膨胀系数差异会导致严重的晶圆弯曲（Bow）**甚至破裂。此外，位错密度通常极高（>10^7 cm^-2），严重影响漏电流性能。
  • 突破： 2024 年，西安交通大学团队研发了 2 英寸异质外延自支撑衬底；Diamond Foundry 声称利用异质外延实现了 4 英寸晶圆量产。

3.3 掺杂难题：上帝的缺陷

半导体器件需要通过掺杂实现 p 型（空穴导电）和 n 型（电子导电）控制。这被认为是金刚石半导体的“阿喀琉斯之踵”。

  • p 型掺杂（相对成熟）： 使用**硼（Boron）**原子。硼原子半径较小，容易进入金刚石晶格。目前硼掺杂金刚石已实现商业化，且有些甚至具有超导特性。但硼的受主能级较深（0.37 eV），室温下离化率低，导致器件电阻率偏高。
  • n 型掺杂（世界级难题）：
    • 问题： 常用的 n 型掺杂剂（如磷 Phosphorus、氮 Nitrogen）原子半径大，难以挤入金刚石致密的晶格，且溶解度低。磷的施主能级极深（0.57 eV），导致室温下几乎不产生自由电子。
    • 最新进展： 2024-2025 年，科研界在 n 型掺杂上取得微小突破。例如利用离子注入结合高温高压退火来修复晶格损伤，或开发基于氢终端表面导电层（2DHG）的新型器件结构，绕过体材料掺杂的难题。

3.4 加工与刻蚀：最硬材料的代价

金刚石是自然界最硬的物质，这使得后续的晶圆加工极其昂贵。

  • 切割： 传统的线锯效率极低。目前多采用激光切割（如 Synova 的水导激光）来分离晶圆。
  • 抛光 (CMP)： 为了在晶圆上制造微米级器件，表面粗糙度（Ra）必须低于 1nm。金刚石极难被化学腐蚀，机械硬度又高。目前业界正在探索**等离子辅助抛光（PAP）**和基于强氧化剂的新型化学机械抛光浆料，以实现原子级平整度。
  • 刻蚀： 金刚石化学性质惰性，难以湿法刻蚀，必须依赖高密度的等离子体干法刻蚀（如 ICP-RIE），且掩膜材料的选择非常有限。

4. 全球市场应用图谱与规模测算

根据 9 等多份报告的交叉验证，VestLab 将金刚石半导体的商业化路径划分为三个阶段：

4.1 阶段一：热管理与高端光学 (2023-2027) —— "Passive" Era

此阶段金刚石主要作为被动材料使用，不参与电学传导，利用其高热导率和宽透光范围。

  • 热沉 (Heat Spreaders)：
    • 场景： 高功率激光二极管（用于光纤通信泵浦源）、AI 数据中心芯片封装、GaN 射频器件散热。
    • 逻辑： 随着 AI 芯片 TPD（热设计功耗）突破 1000W，传统铜/铝热沉失效。金刚石热沉能将芯片结温降低 10-20°C，显著提升寿命和算力稳定性。
    • 市场特征： 技术相对成熟，主要比拼 CVD 产能和成本。多晶金刚石膜（Polycrystalline Diamond）即可满足大部分需求，成本较单晶低。
  • 光学窗口：
    • 场景： EUV 光刻机窗口、高功率激光切割机透镜、红外制导导弹整流罩。
    • 优势： 金刚石在从紫外到远红外的宽光谱范围内均透明，且耐热冲击。

4.2 阶段二：射频通信与异质集成 (2025-2030) —— "Hybrid" Era

此阶段金刚石与现有半导体材料结合，形成 GaN-on-Diamond 等复合结构。

  • RF 与微波：
    • 核心驱动： 6G 通信频段迈向太赫兹（THz），以及军用雷达对探测距离的要求。
    • 技术方案： 将 GaN 只有几微米厚的功能层转移键合到金刚石衬底上，利用金刚石作为超强热沉，使 PA 功率密度提升 3 倍以上。
    • 主要玩家： 雷神（Raytheon）、Qorvo、Element Six、RFHIC。美国国防部（DoD）是主要买单方。

4.3 阶段三：功率电子与量子计算 (2030+) —— "Active" Era

此阶段金刚石真正作为有源半导体材料，制造 MOSFET、IGBT 等芯片。

  • 功率电子 (Power Electronics)：
    • 场景： 800V/1200V 电动汽车电驱、智能电网输变电。
    • 逻辑： 金刚石器件耐压高、无漏电流，可使电力转换模块体积缩小 80%，并省去液冷系统。目前日本 Power Diamond Systems 正致力于 2030 年商业化。
  • 量子技术：
    • 场景： 量子传感器（磁场、温度）、量子计算机量子比特（Qubit）。
    • 逻辑： 金刚石中的氮-空位（NV）色心在室温下具有极长的量子相干时间（>1ms），是实现室温量子计算的最有希望的固态体系之一。这对金刚石的纯度（同位素纯度）要求极高（如 12C 纯度需 >99.999%）。

市场规模预测数据汇总：

  • 2024年： 全球市场约 1.8 亿 - 4.2 亿美元（主要由热沉贡献）。
  • 2030年： 预计增长至 35 亿美元（CAGR ~12-25%）。
  • 亚太地区： 将成为增长最快的区域，受中国庞大的制造能力和日本深厚的技术积累驱动。

5. 全球竞争格局：美欧日中的四国演义

5.1 欧美阵营：技术封锁与高端垄断

  • Element Six (De Beers 旗下, 英国/卢森堡)：

    • 地位： 绝对的行业霸主，技术积淀最深。
    • 技术： 拥有全方位的 CVD 和 HPHT 技术。其 DNV-B1™ 量子级金刚石是全球量子传感研究的标杆材料。
    • 战略： 近期与日本 Orbray 合作开发晶圆级单晶金刚石，意在联合日本精密加工优势，巩固在 6G 和 AI 时代的垄断地位。同时，通过投资 Lightsynq 等初创公司布局量子互连技术。

  • Diamond Foundry (美国)：

    • 地位： 独角兽企业，估值约 18 亿美元。
    • 技术： 主打异质外延/克隆技术，宣称实现了 4 英寸单晶晶圆量产。
    • 动向： 计划在西班牙 Trujillo 投资 6.75 亿欧元建设大型工厂，生产半导体级金刚石芯片，主要针对 EV 逆变器市场。这是目前全球最激进的产能扩张计划之一。

  • Coherent (前 II-VI, 美国)：

    • 地位： 激光与光电材料巨头。
    • 优势： 在多晶金刚石光学窗口和晶圆加工设备（激光切割）方面拥有强大实力。

5.2 日本阵营：产学研的完美协同

日本在金刚石半导体领域拥有全球最完整的产业链和最紧密的产学研联盟。

  • Orbray (前 Adamant Namiki)：

    • 技术： 开发了独特的“分步放大”（Step-flow growth）技术，成功制备出 2 英寸高质量单晶金刚石晶圆，并拥有世界领先的 CMP 抛光工艺。

  • Power Diamond Systems (早稻田大学衍生)：

    • 进展： 专注于垂直结构金刚石 MOSFET，2025 年展示了封装后可工作的器件，并与 JAXA 合作进行太空环境测试，计划 2030 年商业化。

  • Ookuma Diamond Device：

    • 应用： 源于福岛核事故的废炉需求，专注于开发极耐辐射的金刚石电路，已获得数千万欧元融资。

5.3 中国阵营：产能之王与技术的追赶者

中国是全球最大的人造金刚石生产国（主要为 HPHT），但在电子级 CVD 领域，正处于从“做大”到“做强”的爬坡期。

表 5-1：主要中国金刚石半导体相关企业深度分析

企业名称股票代码产业链位置核心优势与进展投资评级
沃尔德 (SF Diamond)688028.SH材料/器件第一梯队。2024 年在河南建立了年产 70 万克拉的 CVD 工厂，是国内最大的 CVD 生产商之一。专注于功能性金刚石材料（热沉、光学窗），具备 MPCVD 设备自研能力，已切入光通信热沉供应链。买入
国机精工 (Zhengzhou Sino-Crystal)002046.SZ设备/材料积极布局。旗下三磨所技术实力强，MPCVD 设备已有销售。主要产品仍为 HPHT 工业钻，但在电子级多晶金刚石热沉方面已有出货，技术储备深厚。增持
华微电子 (Chengdu Wattsine)688709.SH上游核心部件关键供应链提供 MPCVD 设备核心的固态微波源（2450MHz/915MHz）。微波源的稳定性直接决定金刚石生长质量，是典型的“卖铲人”角色，护城河极高。买入
普莱斯曼 (UniPlasma)未上市设备制造商核心设备商。深圳企业，专注于微波等离子体设备，是国内高校和科研机构的主要供应商，具备生长单晶金刚石的能力。随着国产替代加速，IPO 预期强烈。关注
黄河旋风600172.SH传统材料跟随者HPHT 产能全球领先。CVD 方面虽有布局，但公司公告明确表示半导体相关技术仍处于 R&D 阶段，尚未商业化，目前更多是概念性题材。中性
力量钻石301071.SZ消费/工业转型中主要利润来源为培育钻石饰品。正在通过子公司布局大功率金刚石半导体材料，但技术积累相对较弱。观望

6. 地缘政治博弈、供应链安全与出口管制

金刚石不仅是半导体材料，更是战略级物资，广泛应用于导弹整流罩、核工业离心机轴承及高功率激光武器。因此，它已成为中美科技博弈的新焦点。

6.1 中国出口管制新规 (2025.10)

2025 年 10 月 9 日，中国商务部发布公告，自 2025 年 11 月 8 日起，对包括人造金刚石在内的超硬材料实施出口管制，并首次应用“长臂管辖”条款。

  • 管制内容： 涵盖人工合成金刚石粉末、单晶、线锯以及 DCPCVD（直流等离子体 CVD）设备技术。
  • 战略意图： 中国生产了全球 90% 以上的工业金刚石。虽然主要是 HPHT 磨料，但通过管制，意在防止中国廉价的优质原材料被西方低价收购后，通过 CVD 技术转化为高端半导体或武器级材料。这被视为对美国半导体封锁（如 entity list）的非对称反制。
  • 行业影响：
    • 对海外： 短期内全球工业金刚石价格可能暴涨，Element Six 等西方厂商的原材料成本压力剧增，迫使其加速在欧美重建 HPHT 产能。
    • 对国内： 短期出口受阻可能导致国内产能过剩，价格内卷。但长期看，将倒逼国内企业从“卖原料”向“卖器件/应用”转型，加速国内半导体热沉和光学窗口产业的发展。

6.2 美国的封锁与欧洲的“钻石谷”

  • 美国： BIS（工业与安全局）持续将中国涉及宽禁带半导体的企业列入实体清单。
  • 欧洲： 以法国 Diamfab 和英国 Element Six 为核心，正在构建“钻石谷”（Diamond Valley）。欧盟通过 Chips Act 为相关初创企业提供资金，试图建立独立于亚洲的供应链，确保国防和关键基础设施的安全。

7. 财务分析、估值模型与投资策略

7.1 估值体系重构

由于大多数金刚石半导体公司尚处于亏损或微利阶段，且研发投入巨大，传统的 P/E（市盈率）估值完全失效。VestLab 建议采用以下估值逻辑：

  • 一级市场对标法： Diamond Foundry 一级市场估值约 18 亿美元。考虑到其产能规划和技术宣称，其 P/S（市销率） 可能高达 30-50 倍。对于技术实力相当的 Orbray 或国内的沃尔德，可参考此倍数进行折价（考虑到流动性折扣）。
  • 技术溢价因子： 拥有 MPCVD 设备自研能力 的企业（如沃尔德、华微电子）应享受 20-30% 的估值溢价，因为它们不受制于设备交期和进口限制。掌握 n 型掺杂专利 或 2 英寸以上单晶量产技术 的企业，应视为拥有“看涨期权”，给予更高的风险偏好评级。

7.2 重点关注标的深度点评

7.2.1 沃尔德 (688028.SH) —— 确定性最高的 CVD 领跑者

  • 基本面： 公司核心业务为超硬刀具，现金流稳健。其战略重心已明显向 CVD 功能材料转移。
  • 催化剂： 其 70 万克拉 CVD 项目是国内少有的针对光电/半导体级应用的产能。一旦其金刚石热沉通过光模块或大功率激光器客户的验证（Design-in），其估值逻辑将从“机械制造”切换为“半导体材料”，具备戴维斯双击的潜力。
  • 风险： 消费级培育钻石价格波动可能拖累短期业绩。

7.2.2 华微电子 (688709.SH) —— 微波源的隐形冠军

  • 基本面： 专注于特种行业的微波与射频电子。
  • 逻辑： 无论下游哪家金刚石厂商胜出，都需要扩产 MPCVD 设备。而高稳定性微波源是 MPCVD 的心脏，且技术壁垒极高（需长期连续运行不衰减）。华微电子是国内少数能提供大功率固态微波源的企业，是金刚石产业链扩产的必经之路。

7.2.3 Element Six (De Beers) —— 技术的灯塔

  • 观察点： 虽然无法直接交易，但其技术路线图是行业的风向标。关注其与下游晶圆厂（如台积电、意法半导体）的合作公告，这通常预示着某项技术（如 GaN-on-Diamond）即将进入量产阶段。

8. 结语与战略路线图 (2025-2035)

金刚石半导体不再是科幻小说中的概念，而是正处于类似 SiC 在 2000 年代初期的发展阶段——黎明已至，微光初现。

VestLab 2025-2035 技术路线预测：

  • 2025-2027年： 热管理时代。CVD 多晶金刚石热沉在大功率 AI 芯片和激光雷达中成为标配。2 英寸单晶晶圆实现稳定供货。
  • 2028-2030年： 异质集成时代。4 英寸异质外延晶圆良率突破 50%，GaN-on-Diamond 射频器件在 6G 基站中规模商用。
  • 2031-2035年： 全金刚石时代。n 型掺杂取得关键突破，首个金刚石 CMOS 逻辑电路原型问世，金刚石功率模块开始进入高端电动汽车。

最终建议：

对于 VestLab 基金而言，现阶段的策略应当是：紧盯上游设备（MPCVD）与核心材料（高质量 CVD 晶圆）供应商，保持对 n 型掺杂技术突破的密切关注。在地缘政治割裂的背景下，中国本土的 CVD 全产业链（设备+材料）龙头具备极高的战略配置价值，是抵御供应链风险的优质资产。

免责声明： 本报告仅供 VestLab 内部研究使用及特定客户参考。报告中的信息来源于公开资料及第三方数据库，VestLab 不对其准确性或完整性做任何保证。市场有风险，投资需谨慎。报告中提及的股票代码仅为案例分析，不构成买卖建议。

来源：https://vestlab.beikee.org/

评论

发表评论