近些年来，，碳纳米管、、石墨烯、、金刚石膜等先进碳基材料以及与之相关的MEMS(微机电系统)和NEMS(纳机电系统)技术发展迅速，，，为体积小、、质量轻、、集成度高、、、、感知灵敏度和分辨率优异、、使用寿命长的传感探测装置的应用奠定了基础。。。
其中，，金刚石薄膜半导体探测器具有暗电流小、、、、时间响应快、、禁带宽度大、、、、载流子迁移率高、、、、电阻率极高、、、、介电常数低、、、、击穿电压大、、热导率高等优异特性。。。。其信噪比高，，，对可见光几乎零响应，，，，电荷收集效率比硅探测器快4倍，，，可在室温至较高温度(约600℃)环境中正常工作，，且无需外加冷却系统，，极大减小了探测器的质量与体积。。。尤为重要的是，，，，金刚石薄膜具有优良的化学稳定性、、、、耐辐照特性和抗辐照干扰能力,能在极端恶劣的强辐射环境中正常工作，，被认为是一种理想的半导体传感探测器材料。。
图1 金刚石与其他半导体材料的关键特性对比
由于硅、、砷化镓等窄带隙半导体器件无法在200 ℃以上高温环境中长期工作，，，限制了它们在高温有毒气体探测领域的应用。。。早在1998年，，，Gurbuz等就已设计出催化剂/吸附性氧化物/绝缘体/半导体构型的Pt/SnOx/i-金刚石/p-金刚石结构的金刚石基气体传感器，，，可在数秒响应时间内探测出微量O2和CO气体；随后，，，该研究小组研制出尺寸小、、工作温度范围宽、、、灵敏性佳、、、、响应及恢复速度快的Pd/i-金刚石/p-金刚石构型的气体传感器，，，，可对苯、、、、甲苯气体实施有效探测，，其结构如图1所示，，，，这种结构的传感器具有优良的气敏特性，，，其响应时间快、、气体选择性佳。。。
图2 金刚石基气体传感器的结构示意图
基于金刚石薄膜的带电粒子或射线辐射探测器的结构如图所示。。金刚石薄膜的两面分别镀上金属电极，，当高能量粒子或射线透过金刚石薄膜时，，，可与金刚石发生作用使其产生电离激发，，，金刚石中产生的正负电子-空穴对载流子在外加电场作用下向探测器的两电极漂移，，，，从而被收集而产生电流脉冲信号，，，，电流信号经放大后被检测到。。
图3 带电粒子或射线辐射金刚石探测器结构
质子对金刚石进行辐照时，，能量越高的质子其运动速度越快，，其与金刚石的作用截面越小，，所造成的损伤也越小，，，，故金刚石在高剂量质子探测领域具有优良的应用前景。。CVD金刚石对不同能量级的质子表现出不同的抗辐照性能，，，，对于100 MeV～1 GeV能量范围内的质子具有优良的抗辐射性，，，，在低能量级(4.5 MeV)的质子环境中其抗辐射性则会有所降低。。
图4 CVD单晶金刚石探测器;(b) RGO/Au电极CVD金刚石膜探测器的剖面示意图
紫外探测技术在通讯、、导弹预警与跟踪、、天文观测、、、气象预报、、、、火灾预警、、、、生物医学等领域有着巨大应用潜力，，是一种重要的军民两用光电探测技术。。。。由于金刚石对可见光几乎零响应，，，具有“太阳盲区”特性，，，，基于金刚石薄膜的紫外探测器具有紫外敏感性好、、、分辨率高、、噪声低、、、、灵敏度高、、、稳定性佳等特性，，，是硅基紫外探测器的优良替代品。。该探测器在极端环境中具有优良的抗辐照特性，，在无需外部电压的情况下即可对极紫外光进行快速响应探测，，，，比当前所用紫外光传感器有着更高的光敏性和信噪比。。
图5 金刚石基极紫外光探测器的结构示意图
金刚石作为应用前景广阔的新一代传感探测材料，，，凭借其优良的物化特性，，可在高温、、高压、、、强辐射环境中稳定运行，，其使用寿命长，，，易于实现探测传感装置的小型化、、、轻量化与集成化，，，是传统硅基探测器的理想替代品，，成为传感探测领域的研究热点。。。。金刚石薄膜探测传感材料及其相关技术的基础研究与应用，，，有助于推动我国在电子信息、、航空航天、、、、生物医学、、、、武器装备等重要领域的技术发展，，，可产生巨大的经济、、、社会效益。。。
目前，，凯星专注于高品质金刚石材料的研发、、、、生产和销售，，现有核心产品金刚石热沉片、、、、晶圆级金刚石、、、GaN on diamond 、、、、Diamond on GaN、、、、金刚石基氮化铝薄膜等产品。。。晶圆级金刚石生长面表面粗糙度Ra＜1nm；金刚石热沉片热导率高达1000-2200W/(m·k)，，，技术指标皆达世界领先水平，，，面向探测器领域客户进行专业的金刚石解决方案。。。
