【儀表網 研發快訊】北京大學東莞光電研究院王琦研究員與南方科技大學李攜曦教授、香港大學Yuan Lin教授以及褚智勤教授等研究人員組成的聯合研究團隊，在金剛石薄膜材料制備和應用方面取得重要進展。他們開發了一種能夠批量生產大尺寸超光滑柔性金剛石薄膜的制備方法，這一創新成果不僅在材料科學領域具有里程碑意義，也為金剛石薄膜的商業化應用鋪平了道路。
 

　　該研究成果以“Scalable production of ultraflat and ultraflexible diamond membranes”為題，于2024年12月18日在國際頂級學術期刊《自然》(Nature)上發表。這一發現標志著金剛石薄膜技術領域的一大飛躍，也為未來金剛石薄膜在電子、光學等多個領域的應用提供了新的可能性。
 

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　　金剛石是一種特殊的材料，由于其卓越的性能，在各個領域都有巨大的應用潛力。在過去幾十年中，盡管人們做出了巨大的努力，但超薄金剛石膜仍未獲得廣泛使用，批量生產依然具有挑戰性。本項工作開發了切邊后使用膠帶進行剝離的方法，能夠大量制備大面積(2英寸晶圓)、超薄(亞微米厚度)、超平整(表面粗糙度低于納米)、超柔性(可360°彎曲)的金剛石薄膜。制備的高品質薄膜具有平坦的可加工表面，能夠允許進行微納加工操作，超柔性特點使其能夠直接用于彈性應變工程，以及變形傳感應用，這是更厚的金剛石薄膜無法實現的。團隊通過系統的實驗和理論研究，發現剝離薄膜的品質取決于剝離的角度和膜厚度，而且能夠在優化的操作窗口穩健地制備大面積且基本保持完整的金剛石薄膜。這種一步得到金剛石薄膜的方法為大規模制備高品質金剛石薄膜提供路徑，有可能加快金剛石材料在電子學、光子學等相關領域的商業化應用。
 

　　香港大學電氣電子工程系、北京大學東莞光電研究院景紀祥博士與香港大學機械工程系Fuqiang Sun博士、北京大學東莞光電研究院王忠強工程師是論文的共同第一作者，王琦、李攜曦、Yuan Lin、褚智勤為共同通訊作者。