12月5-7日，由DT新材料主办的第八届国际碳材料大会暨产业展览会（Carbontech 2024）将在上海新国际博览中心隆重举办。同期针对半导体与加工主题特设4大论坛，宽禁带半导体及创新应用论坛、超硬材料与超精密加工论坛、金刚石前沿应用与产业发展论坛、培育钻石论坛，已邀请国内外知名专家和企业莅临交流，欢迎报名。
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中国科学技术大学中国科学院微观磁共振重点实验室杜江峰、王亚、夏慷蔚等人在光学信息存储领域取得重要进展，提出并发展基于金刚石发光点缺陷的四维信息存储技术，具备面向实际应用所需高密度、超长免维护寿命、快速读写等关键特性，有望为“数据大爆炸”信息时代所亟需的新一代绿色高容量信息存储提供解决方案。这项研究成果以“Terabit-scale high-fidelity diamond data storage”为题，于11月27日在线发表在Nature Photonics上。
信息时代已进入“大数据”阶段，海量数据的采集、存储和分析技术不断进步，正成为推动科技发展的关键力量。对海量数据的应用将在民生、医疗等多个领域产生深远且重大的影响。然而，当前数据存储技术（如磁盘、光盘、固态硬盘等）的发展远远滞后于数据量的增长，存储容量的瓶颈和高能耗问题已成为制约海量数据处理与应用的关键挑战之一。
通过精确制备纳米材料光源并调控光信号的强度、波长、偏振等多维度特性，光学存储技术近年来成为实现高密度存储的重要发展路径之一。然而，纳米材料的稳定性差、信息读写速度较慢、误差大以及高能耗等问题，使得光学存储技术在向实际应用转化的过程中面临巨大挑战。
本文研究团队创新性地利用金刚石中一种可精确人工制备的发光点缺陷，成功解决了上述系列挑战。研究发现，金刚石中的原子尺度弗兰克尔缺陷具备稳定的发光特性，并能精确制备可控调节其发光亮度来编码数据，成为理想的信息存储单元。
得益于金刚石材料的超高硬度（为自然界最坚硬材料之一）以及其卓越的化学稳定性（如抗酸碱腐蚀等），存储在金刚石光盘中的数据极为稳定。通过高温测试并结合阿伦尼乌斯定律预测信息单元的稳定性，即使在200℃高温环境下，金刚石中数据的存储寿命可以远超百年。同时，该存储无需任何维护（如温湿度控制等），不产生数据存储的能耗。
为了实现高密度高可靠性存储，研究人员发展了基于飞秒脉冲加工的快速高精度三维缺陷制备技术，单个飞秒脉冲（约200飞秒）即可完成对存储单元的制备，信息写入精度高于99.9%，已达到蓝光光盘国家标准。研究人员还进一步发展了二维、三维的并行读出技术，可同时实现对上万比特高效读出。当前，存储单元的尺寸可达到69nm（约为波长的十二分之一），单元间隔在1微米左右，存储密度达到Terabit/cm3量级，比蓝光光盘存储密度提高三个量级。
图（a）金刚石信息存储概念图；（b）多次读出后荧光信号的稳定性表征；（c）高密度堆叠下信息存储单元扫描成像结果；（d）通过荧光强度复用实现的色彩图案存储；（e）实验使用的单个飞秒脉冲表征；（f）通过超分辨显微镜观察单个荧光存储单元尺寸，存储单元荧光信号为负信号；（g）四维信息存储数据展示。 图源：论文
图2：金刚石光盘的写-读效果展示。将世界上第一个计时摄影作品《飞驰中的马》（由埃德沃德·迈布里奇于1878年拍摄）的不同帧数，通过三维堆叠存储在金刚石中，并通过读取形成的动画效果。每一帧的动画数据占用金刚石存储的横向尺寸为90×70平方微米。
该研究团队一直致力于固态发光点缺陷的可控制备与高性能器件的开发。近年来，团队成功研发了一系列金刚石器件，包括面向磁学材料检测的纳米级磁成像量子器件、面向半导体科学的点缺陷成像量子器件、面向高压科学的极端压力条件下的原位磁测量量子器件。
本项研究进一步拓展了固态发光点缺陷在新型信息存储领域的应用。除了本项工作 ，研究团队还开发了基于稀土离子发光点缺陷的可擦写信息存储器件，通过发展新技术充分挖掘固态点缺陷的应用潜力，为新一代绿色高密度信息存储提供新的解决方案。
中国科学院微观磁共振重点实验室博士研究生周晶阳与特任副研究员苏佳为本工作共同第一作者，杜江峰院士、王亚教授、夏慷蔚教授为共同通讯作者。此项研究得到了国家自然科学基金委、中国科学院、科技部、安徽省的资助。
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李蕊 13373875075
宽禁带半导体及创新应用论坛
12月5日 周四 全天
10:25-11:00
议题待定
王英民，中国电子科技集团公司第四十六研究所首席专家
11:00-11:25
第三代半导体表面处理技术及装备
王德君，大连理工大学教授
11:25-11:45
基于氮化镓半导体的微波无线供电技术
敖金平，江南大学教授
11:45-12:05
以碳化硅为代表的第三代半导体产业演进及未来趋势
梁赫，重庆鬃晶科技有限公司总经理
13:30-13:55
Si基GaN器件及系统研究与产业前景
于洪宇，南方科技大学深港微电子学院院长
13:55-14:20
报告方向：金刚石半导体器件产业化进展
王宏兴，西安交通大学教授
14:20-14:40
磨抛工艺在超宽禁带半导体材料衬底制备中的应用
王彬，合美半导体（北京）有限公司总经理
15:10-15:35
报告方向：晶圆键合
王晨曦，哈尔滨工业大学教授
15:35-16:00
金刚石薄膜的制备与电学性能研究
胡晓君，浙江工业大学教授
16:00-16:20
报告方向：半导体先进键合集成技术与应用
母凤文，北京青禾晶元半导体科技有限责任公司、天津中科晶禾电子科技有限责任公司董事长兼总经理
16:20-16:40
山东大学团队（邀请确认中）
半导体及加工产业现状与趋势
12月5日 周四 上午
09:40-10:10
SiC产业发展分析与技术的新进展
赵正平，中国电子科技集团有限公司原副总经理
10:10-10:40
报告方向：超精密抛光技术研究进展
袁巨龙，浙江工业大学超精密加工技术研究中心主任
11:10-11:40
报告方向：芯片级金刚石晶圆
江南，中国科学院宁波材料技术与工程研究所研究员
11:40-12:10
报告方向：大功率芯片散热的解决方案
郭跃进，深圳大学异质异构国家重点实验室研究员、原Intel公司首席专家
金刚石前沿应用及产业发展论坛
金刚石生长与前沿应用专题
12月5日 周四 下午
13:35-14:00
金刚石增强导热复合材料与技术
朱嘉琦，哈尔滨工业大学教授
14:00-14:25
报告方向：金刚石量子前沿科技
Milos Nesladek，哈塞尔特大学教授
14:25-14:45
议题待定
Rahul Gaywala，印度Sahajanand Technologies Private Limited公司CEO
15:10-15:35
报告方向：金刚石信息功能传感和电子器件
廖梅勇，日本国立物质材料研究所（行程确认中）
15:35-15:55
报告方向：金刚石量子应用案例
赵博文，安徽省国盛量子科技有限公司创始人
15:55-16:15
硼掺杂金刚石电极的调控与电化学工程应用
魏秋平，中南大学教授
16:15-16:35
议题待定
嘉宾待定，普敦实验室设备(上海)有限公司
16:35-16:55
高灵敏性金刚石热敏电阻器件研究新进展
陈巧，中国地质大学（武汉）副教授
热管理应用及产业化解决方案专题
12月6日 周五 全天
09:30-09:55
金刚石在激光领域的应用研究
杭寅，中国科学院上海光机所研究员
09:55-10:20
三维集成金刚石先进散热技术进展
于大全，厦门大学教授
10:20-10:45
使用CVD金刚石散热器提升高功率密度芯片的性能
lan Friel，元素六业务拓展经理、首席科学家
11:10-11:35
金刚石材料的激光加工
王成勇，广东工业大学副校长
11:35-12:00
CVD金刚石散热材料制备及产业化应用
魏俊俊，北京科技大学教授
12:00-12:20
太原理工大学团队（行程确认中）
13:30-13:55
金刚石常温键合技术在高性能半导体器件散热中的应用
梁剑波，大阪公立大学副教授
13:55-14:20
朝着光束全方位调控的金刚石激光技术
白振旭，河北工业大学教授
14:20-14:40
Effect of gas phase nucleation on nano- and polycrystalline diamond growth in conventional MPCVD chamber
Mariia Lambrinaki，苏州思体尔软件科技有限公司CEO
14:40-15:00
精密磨抛技术在金刚石材料加工中的应用
梁浩，北京特思迪半导体设备有限公司
15:30-15:55
集成电路先进封装的钻石中介层
宋健民博士
15:55-16:15
微射流激光先进技术基于大尺寸金刚石高品质分片及微流通道制备方案
杨森，西安晟光硅研半导体科技有限公司
16:15-16:25
小分子液态源MPCVD制备超纳米金刚石薄膜材料及应用研究
熊鹰，西南科技大学教授
16:25-16:45
基于COMSOL仿真的圆柱形谐振腔MPCVD中金刚石沉积的调控
杨黎，昆明理工大学教授
12月7日 周六 上午
10:00-12:00
闭门讨论：金刚石在热管理市场怎么用？从哪个角度切入热管理市场一块蛋糕？（仅限邀请）
超硬材料与超精密加工论坛
先进加工技术及应用方案专题
12月6日 周五 上午
09:30-09:55
议题待定
康仁科，大连理工大学教授
09:55-10:20
议题待定
吴勇波，南方科技大学教授
10:50-11:15
金刚石的超精密加工技术现状与发展
赵清亮，哈尔滨工业大学教授
11:15-11:40
化学气相法制备单晶微刃金刚石磨料及工具新技术
孙方宏，上海交通大学教授
11:40-12:05
纳秒激光诱导活性金属等离子体反应刻蚀单晶CVD金刚石研究
温秋玲，华侨大学副教授
半导体切磨抛难题解决方案专题
12月6日 周五 下午
13:30-13:55
碳化硅晶圆减薄磨削装备及砂轮技术
尹韶辉，湖南大学无锡半导体先进制造创新中心主任
13:55-14:20
金刚石加工碳化硅晶圆衬底技术现状与趋势
栗正新，河南工业大学材料学院教授、河南工大高新产业技术研究院院长
14:20-14:45
金刚石衬底化学机械抛光原子级去除机理探讨
戴媛静，清华大学天津高端装备研究院常务副所长
14:45-15:05
金刚石超光滑与平坦化工艺路径探索
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15:30-15:55
大尺寸碳化硅晶圆加工过程面临的挑战与对策
张保国，河北工业大学教授
15:55-16:20
金刚石晶圆的磨抛一体化加工研究进展
陆静，华侨大学教授
16:20-16:40
硬脆材料的金刚石线切割过程切割力动态建模
梁列，西安理工大学青年教师
12月7日 周六 上午
10:00-12:00
闭门讨论：半导体CMP抛光“卡脖子”难点探讨
