香港大學工程學院機械工程系陸洋教授與北京科技大學新材料技術研究院李成明教授共同領導的研究團隊,成功研製出直徑達5英吋、厚度僅3毫米的超硬鑽石(金剛石)晶圓。該晶圓的維氏硬度高達208.3 GPa,是常規金剛石硬度的2倍,被視為突破半導體材料技術瓶頸的重要成果。
採用團隊新研發的「微波等離子體化學氣相沉積(MPCVD)」技術製作的大尺寸鑽石(金剛石)晶圓
鑽石雖被視為「終極形態」的半導體材料,但其導熱和耐輻射性能遠超硅與碳化硅等傳統材料。然而,傳統高溫高壓(HPHT)和化學氣相沉積(CVD)技術一直難以兼顧大尺寸與高硬度。
為克服此限制,團隊創新採用「微波等離子體化學氣相沉積(MPCVD)」技術,並配合高頻循環脈衝氮摻雜工藝,在金剛石生長過程中構建動態非平衡環境,成功實現了英寸級超硬晶圓的量產關鍵突破。此技術透過在等離子體中以高頻方式交替加入氮源,使等離子體活性基團的組成和生長溫度在極短時間內持續波動,打破了傳統穩定生長模式的限制。這種動態調控機制不僅強化了表面重構與缺陷過程,還有效促進了特殊微觀結構的形成。
測試結果顯示,該晶圓的耐磨性達普通多晶金剛石的7倍,並能在單晶金剛石表面留下清晰劃痕。透過高倍電子顯微鏡分析,團隊發現晶圓內部形成了密度高達 4.3×10¹² cm⁻² 的三維互鎖堆垛層錯網絡結構,有效抑制了位錯運動。此外,相關的摻氮生長技術亦適用於複雜三維結構表面,可直接運用於刀具與機械元件上。
領導研究的陸洋教授表示:「這項大尺寸超硬鑽石晶圓的突破,將為金剛石在極端環境探測、先進製造業及半導體熱管理等領域的應用打開新局面。我們期待新技術為第三及四代半導體材料發展注入強心針。」
這項研究成果已發表於國際頂尖學術期刊《自然—通訊》(Nature Communications),文章標題為「Inch-scale Ultrahard Diamond Wafer with 200 GPa Hardness via High-Frequency Pulsed Local Non-Equilibrium Growth」。
復活節將至,馬鞍山 MOSTown 新港城中心與人氣彈床樂園 Jumptopia 攜手,由即日起至 4 月 19 日,打造全港首創、擁有完整故事線的沉浸式主題歷險彈床遊樂區——「復活島最勇登山隊」!活動破天荒加入多重感官特效,讓小朋友化身小登山探險隊員,投入全長超過 30 米的叢林主題彈床,展開一場尋找「永恆歡樂古城」的刺激冒險。
【勇闖三大主題關卡 挑戰 Jumptopia 史上最高峰】
小探險家們將勇闖三大關卡。首關是長達 20 米的「勇氣試煉場」障礙賽道,需在充滿鳥獸聲效的叢林中攀爬跳躍。第二關則是全場焦點,挑戰 Jumptopia 史上最高的 9 米垂直「神聖大山」,隊員需逆著強勁吹風特效,攀爬擺盪攻頂。成功登頂後,便可沿滑梯一瀡而下,衝進第三關近千呎的巨型彩色波波池「重啟快樂古城」,在七彩「波波海」中盡情翻滾玩樂。
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除了主體彈床區,場內更設三大延伸活動。逢星期六、日及公眾假期,人氣角色 Happy 會現身「Kiztopia Friends 周末見面會」與粉絲合照。同場設有「扭扭兔工作坊」,讓親子一同動手製作復活節小兔,以及「Kiztopia Friends 期間限定店」發售獨家精品。
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活動期間更設有「謎城任務」尋寶遊戲。逢星期一至五可參與「謎城交易所」,集齊水果道具換禮物;逢星期六、日及假期則升級為「謎城大解密」,找出隱藏卷軸解答問題,破解密碼鎖贏取禮物盒,考驗小隊員的觀察力與智慧。
門票現已於活動現場或 KLOOK 平台發售,每節名額有限,售完即止。
- 活動名稱:MOSTown 新港城中心 x Jumptopia 復活島最勇登山隊
- 活動日期:即日起至 2026 年 4 月 19 日
- 開放時間:
- 主題歷險彈床遊樂區:中午 12 時至晚上 8 時(星期一至五);上午 11 時至晚上 8 時(星期六、日及公眾假期)
- 活動地點:MOSTown 新港城中心 L2 天幕廣場
- 購票方式:活動現場或 KLOOK 平台及手機應用程式
- 會員優惠:
- H·COINS 會員憑即日消費可換領指定門票。
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- 憑即日門票及場內單一電子消費滿 HK$300,可換領 HK$30 MOSTown 購物電子禮券。
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重啟快樂古城巨型波波池
20 米長障礙賽道勇氣試煉場
MOSTown 新港城中心 x Jumptopia 復活島最勇登山隊