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金剛石作為已知熱導率最高的固體材料，是目前高功率器件熱管理領域中最受關注的材料之一。此前，晶體中心研究團隊提出了一種直接在激光晶體表面沉積金剛石膜的方法，實現(xiàn)了激光晶體傳熱能力的有效提升，該方法相較于鍵合工藝大大降低了技術成本。

近期，晶體中心在激光晶體熱管理方面取得進展。研究人員在之前的工作基礎上，提出使用金屬Cr過渡層在鈦寶石上沉積金剛石多晶膜。Cr過渡層可以有效緩解金剛石和鈦寶石之間的晶格失配以及熱失配，提升界面結合能力。研究人員采用微波等離子體化學氣相沉積技術（MPCVD）在鈦寶石襯底上成功制備了51 μm完整、均勻的多晶金剛石膜，膜內應力為0．97 GPa，沉積金剛石膜后的鈦寶石樣品熱膨脹系數(shù)提升了17％。同時，通過第一性原理計算揭示了界面處C－Cr鍵的形成。直接沉積金剛石技術有望在激光晶體熱管理領域獲得更為廣泛的應用。相關成果以“Effective diamond deposition on Ti：sapphire with a Cr interlayer via microwave plasma chemical vapor deposition”為題發(fā)表于CrystEngComm。

該工作得到國家自然科學基金支持。