在所有已知材料中，金刚石具有最高的热导率、极其稳定的物化性质，这使得金刚石成为热管理应用的首选材料。近些年来，金刚石与激光晶体的键合技术迅速发展，有效缓解了固体激光器的热效应，然而该技术对金刚石的平整度和粗糙度的要求极高，给金刚石加工带来了巨大的挑战。
研究人员提出了一种新的激光晶体热管理方法，即直接在晶体表面异质外延生长金刚石薄膜。研究人员采用微波等离子体化学气相沉积技术（MPCVD），以与金刚石性质差异巨大的YAG晶体作为衬底，系统地研究了在该衬底上异质外延生长金刚石的工艺，讨论了预沉积处理对金刚石异质外延的作用机理，成功制备了一系列连续、高质量的金刚石薄膜。对沉积后的YAG晶体表征后发现，金刚石薄膜的沉积有效地提高了晶体的热性能，同时对其光学性能的影响极小，满足激光应用的需求。该研究为固体激光器的热管理提供了新的选择。
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图1 不同样品的表面形貌及其热学性能
责任编辑：高塬
