当像风车和太阳能电池板这样的发电机将电力输送到家庭、企业和电网时，它们几乎失去了发电量的10%。为了解决这个问题，科学家们正在研究新的金刚石半导体电路，以使电力转换系统更有效率。

   日本的一个研究小组使用氢化金刚石(H-diamond)成功地在能量转换系统中制造了一个关键电路，并且它可在高达300摄氏度的温度下工作。这些电路可以用于基于金刚石的电子设备，比硅基设备更小、更轻、更***。

   硅的材料特性使得它在高功率、高温度和高频率的电子设备电路中成为一个较差的选择。 “对于大功率发电机来说，金刚石更适合制造小型和低功耗的电力转换系统。” 日本国立材料科学研究所研究员，该论文的共同作者Jiangwei Liu说。

   在目前的研究中, 研究人员在高温下测试了氢化金刚石和逻辑电路的稳定性。这种类型的电路在计算机中使用, 只有当两个输入都为零时, 才提供输出。该电路由两个金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）组成，在许多电子器件中使用，以及数字集成电路，如微处理器。2013年，刘和他的同事率先制造了电子模式氢化金刚石MOSFET。

   当研究人员将电路加热到300摄氏度时，它的功能是正确的，但在400度的时候却失效了。他们怀疑高温导致MOSFET崩溃。然而, 更高的温度是可能实现的, 因为另一研究小组的报告说, 类似的H型金刚石MOSFET在400摄氏度下成功运作。相比之下, 硅基电子器件的***高运行温度约为150度。

   未来，研究人员计划通过改变氧化物绝缘体和修改制造工艺来提高电路在高温下的稳定性。 他们希望构建可在500摄氏度以上和2.0千伏电压下工作的H-金刚石MOSFET逻辑电路。

   “金刚石是下一代电子产品的候选半导体材料之一，专门用于提高能源节约。” 国家材料科学研究所所长Yasuo Koide说，该论文的合著者之一。"当然, 为了实现工业化, 开发英寸大小的单晶金刚石晶片和其他基于金刚石的集成电路至关重要。"

   金刚石是自然界存在的特殊材料之一，具有***高的硬度、低摩擦系数、高弹性模量、高热导、高绝缘、宽能隙、高的声传播速率以及良好的化学稳定性等，如下表。虽然天然金刚石具有这些***的特性，但是它们一直仅仅是以宝石的形式存在，其性质的多变性和稀有性极大地***了其应用。而洛阳誉芯金刚石制备的CVD金刚石膜将这些优异的物理化学性能集一身，且成本较天然金刚石低，能够制备各种几何形状，在电子、光学、机械等工业领域有广泛的应用前景。