日本的明星大學聯(lián)合研究中心的須賀唯知主干研究員、王俊沙主任研究員等人組成的研究團隊，與大阪大學研究生院工學研究科附屬精密工學研究中心的山村和也教授及株式會社IIPT合作，全球*將大口徑金剛石基板加工成表面粗糙度小于0.5納米的超光滑表面，并在常溫下成功與氮化鎵晶圓和壓電單晶晶圓接合。這一成果標志著向高效功率器件的實際應用邁出了重要一步。相關(guān)成果已在國際會議 “IEEE 74th Electronic Components and Technology Conference” 上發(fā)表。
伴隨功率器件的小型化、高集成化、高性能化和高輸出化，器件的發(fā)熱量增加，已成為一個重要問題。作為促進排熱的散熱器，金剛石是*理想的材料，但要在金剛石的納米級別上實現(xiàn)與半導體的超平坦接合，是目前面臨的一項技術(shù)難題。人造金剛石雖然可以通過化學氣相沉積（CVD）法合成，但隨著面積的增大，晶圓本身可能會產(chǎn)生翹曲，必須修正翹曲，進行超平坦化的研磨。因此，盡管此前已在實驗室實現(xiàn)了小級別的器件，但英寸級的實用性接合一直未能實現(xiàn)。
為了使用大阪大學山村教授等人開發(fā)的等離子體輔助拋光加工（PAP）技術(shù)，明星大學的須賀主干研究員與大阪大學進行了為期兩年的合作研究。此次研究團隊*成功研磨出了2英寸金剛石，并將晶圓的翹曲抑制在了2微米左右的范圍內(nèi)。此外，須賀主干研究員還與株式會社IIPT合作，通過優(yōu)化氣體簇離子束加工（GCIB）技術(shù)的氣體種類和束流輻照條件，使PAP處理后的金剛石表面更加光滑，*終成功獲得了0.5納米級的超平坦表面。
研究團隊成功在常溫下實現(xiàn)了這種金剛石晶圓與直徑2英寸的氮化鎵基板、直徑4英寸的壓電單晶（鈮酸鋰）基板的接合。
須賀主干研究員表示：“雖然將該技術(shù)實際應用于企業(yè)還需要若干環(huán)節(jié)，但解決包括進一步大口徑化在內(nèi)的一些問題已不困難。倒不如說，目前日本國內(nèi)沒有進行金剛石成膜的生產(chǎn)廠商，這將是實現(xiàn)量產(chǎn)面臨的一大挑戰(zhàn)。”
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