鑽石爭霸戰(一)-寶石鑽的世紀大戰

　　1969年人類首次脫離地球踏步月球，這是科技進步劃時代的里程碑。在材料學的領域裡，1953年瑞典的ASEA在超高壓下合成出原始的工業鑽石可比擬人類登月的壯舉。1970年代美國的General Electric開始生長克拉級的寶石鑽石。1980年代日本的Sumitomo Electric把鑽石長得更大。1990年代南非的De Beers則長出10克拉以上的鑽石。2000年代美國的Apollo Diamond及Geophysical Labs又以氣相生長出克拉級鑽石。鑽石不僅是寶石之后，更是材料之王。人類科技文明的歸宿將是進入科幻世界的鑽石時代，而其中最超越的產品即為鑽石半導體，它可成為極速電腦的芯片，死光武器的光源乃至超頻通訊的元件。但要生產鑽石半導體需先有鑽石晶圓，這樣才可在大面積生長降低成本。如何做出矽晶圓大的鑽石晶圓是材料科技的聖杯(Holy Grail)。鑽石為小原子的矽晶，矽晶為大原子的鑽石。鑽石與矽晶的構造相同，兩者性質的極端對比乃反映原子大小的差異。作者在書中建議利用原子排列的製造槓桿，以同為鑽石結構的矽晶圓為模板再漸進長出鑽石的異質磊晶。

　　另外的方法為以時間換取空間，把晶核長成的鑽石小方塊併成面板，再回鍋高壓生長將之癒合成連續的鑽石基板。本書回溯寶石鑽石的發展歷史及商業手段，最後談及鑽石的合成方法及未來展望。作者願以此書和讀者共享鑽石的純真與絕美，並預期以人之善良在本世紀創造出完全的文明——鑽石時代。

本書特色

　　1 . 1996年末宋博士發明革命性的「鑽石陣?」DiaGrid?技術並在全球申請專利，「鑽石陣」技術可使鑽石以特定的圖案排列，因此大幅提高了工具的研磨效率及使用壽命。

　　2 .1999年宋博士在中砂推出DiaGrid「鑽石碟」就逐漸取代了日本及美國的產品。「鑽石碟」可決定化學機械?光(CMP)的效率及良率，CMP為製造半導體晶片必經的過程，因此DiaGrid?「鑽石碟」可顯著降低半導體的製造成本及提高晶片的品質。

　　3 . 宋博士不僅獨立申請到國際專利及發展製造技術，他又命名DiaGrid「鑽石碟」並建立了國際品牌，在全書有相關的詳盡介紹。

　　4 . 本書有作者蒐集的相關詳細圖片，以說故事的方式敘述現今鑽石的材料特性及應用技術，資料豐富，對於業界參考價值高。

引言
林心正序(中國砂輪企業股份有限公司董事長
誌謝
自序——我愛鑽石
鑽石爭霸戰　第一集：寶石鑽的世紀大戰
探索鑽石宇宙
迎向鑽石時代
鑽石為材料之王
鑽石為寶石之后
擬鑽的差異
鑽石的幻覺
天然鑽石的成因
鑽石的考古學
「光之山」的故事
藍色的巨鑽
南非鑽石的崛起
彩色的鑽石
天然鑽石的壟斷
Oppenheimer的王朝
鑽石原石的供應鏈
De Beers的壟斷官司
鑽石的珠寶大戰
GE的人造鑽石寶石
鑽石寶石的生長
俄國鑽石入侵美國
鑽石的鑑定
人造鑽石的特徵
紀念鑽石
氣相合成的鑽石膜
透明的鑽石窗
氣相合成的鑽石單晶
生長寶石級鑽石的困難
寶石級鑽石的大量生產
單晶鑽石晶圓
鑽石半導體

附錄1　「鑽石底半導體」及「鑽石的半導體」
附錄2　Wurtzitic Boron Nitride on Diamond: The Ultimate Epitaxial Wafer for“Semiconductor on Insulator
附錄3　鑽石底碳化矽：LED的夢幻基材
附錄4　SAW Filter with AlN on Diamond
附錄5　鑽氟超滑面與鑽石感測器
附錄6　Super-entropic Amorphous Diamond as Thermionic Energy Converters
附錄7　The Bright View of DEL
附錄8　奈米鑽石的大千世界
附錄9　台灣鑽石技術的大躍進
附錄10　無晶鑽石的機電與光熱應用
附錄11　Diamond Composite Heat Spreader
附錄12　Fluorinated DLC for Tribological Applications
附錄13　U.S. Patent Nos. 6,874,795 and 7,294,340

有關作者
榮獲經濟部第十三屆科技獎的個人成就獎(前瞻技術創新獎)
榮獲2006年中華民國微系統暨奈米科技協會最高榮譽——卓越獎
榮獲2007年中國材料科學學會——材料科技傑出貢獻獎
榮獲2007年中華民國微系統暨奈米科技協會——微奈米科技工業貢獻獎
第七屆台灣工業銀行創業大賽——台政大鑽心隊奪冠 自組2億元公司
今周刊(2006.5.29) ——宋健民讓中國砂輪翻身傳產股后
鑽石科技的推廣
鑽石科技的全球競技
綜合目錄第二集：金剛石的世界大戰
第三集：鑽石碟的台美大戰