采用多晶薄膜金刚石的晶圆已经上市，业界正在研究与氮化镓等高性能材料一起使用的可能性。目前这些材料经常无法表现 非常好的性能，因为即使金刚砂基底也无法足够快的散热。采用多晶薄膜金刚石的晶圆还被推荐为绝缘硅晶圆的更高性能替代品。

　　纯金刚石晶体管 仍在试验中，但NTT和其它公司已经成功演示了用于通信的大功率高频版本。金刚石晶体管还被推荐用于工作在恶劣天气/温度条件下的新一代防碰撞汽车雷达系 统，以及未来有进一步发展前途的应用，如量子计算机中的量子位存储。

　　“目前金刚石主要用于高温、高频和高成本的小范围应用场合，比如 军事应用，他们能承受金刚石基底的超额成本。”Freeman表示。

　　影响单晶金刚石半导体商用化的两大障碍是渗杂和缩放。很少有渗杂 物能用来产生晶格缺陷，而这些缺陷是用来将材料从绝缘体改变为半导体的必要条件。

　　“硅有一系列完整的渗杂物，如硼和磷，将它们嵌入硅 片后就能实现某些半导体属性，然后通过退火修复晶格损伤。硅会在渗杂原子周围自然再结晶，而金刚石不会。如果你试图灌入渗杂物并退火金刚石，渗杂区域仅会 转变成石墨[无定形碳]。”AdvancedDiamondTechnologies公司首席技术官JohnCarlisle表示。

　　缩放问题指的是无法使晶圆上的单晶金刚石生长到1.5英寸以上。在这一点上金刚石比不上硅，硅能够在原子级完美的单晶单层中取向附生到晶圆级的8英寸宽以 上。

　　“巨大的工程挑战仍旧在于如何使单晶金刚石薄膜覆盖整个200mm[8英寸]晶圆。”Carlisle指出。

　　目前由ADT和sp3公司销售的金刚石晶圆大多数被用于体现它们超高硬度价值的微机电系统(MEMS)应用，以及要求金刚砂晶圆那样的散热性能但价格更 低的应用。“我们销售的金刚石涂覆晶圆价格只有金刚砂晶圆的25%左右。”sp3公司总裁DwainAidala表示。

　　ADT和sp3通过生长晶圆级多晶金刚石薄膜已经跨越了单晶碳薄膜面临的渗杂和缩放问题。被sp3称为微晶金刚石、被ADT称为超纳米晶体的这些薄膜使用 直径小至5nm(约10个碳原子宽)的碳颗粒，每个颗粒仅由20至30个原子组成。

　　“纳米晶体金刚石有助于我们解决单晶金刚石面临的 渗杂和缩放问题。”Carlisle指出，“这种方法虽然还不是十分完美，但基本上能让我们捕捉到具有非常好的属性而且没有缺陷的单晶金刚石。举例来说，我们 已经在实验室中成功地将我们的纳米晶体金刚石沉积到300mm(12英寸)晶圆上。因此，现在我们能够制造分层的结构，将我们的金刚石薄膜插入到CMOS 半导体叠层中的任何地方。”

　　ADT的超纳米晶体金刚石(UNCD)本身是绝缘的，但通过渗杂氮可以让它具有高度导电性能。通过将它们 自已放于纳米颗粒之间，而不是强行挤入碳晶格中，外部原子不会吸引晶格碳而使之变形为石墨。通过增加渗杂物和改变沉积工艺本身，UNCD薄膜的导电性能可 以提高8个数量级以上(1亿:1)。

　　ADT公司还跟美国国防高级研究计划署(Darpa)签订了合同，开发针对MEMS应用的金刚 石。在这种应用中，材料的频率特性可拓展到GHz范围(硅MEMS器件局限于MHz)，并能提供长期可靠性。

　　“金刚石具有MEMS想 要的所有属性。非常高的硬度使得金刚石能谐振在非常高的频率，而且它有非常稳定的表面，不会受到氧化。”ADT公司的Carlisle指出。

　　Darpa将在不久后评估它的恶劣环境鲁棒性微机械技术(Hermit)计划，该计划将使用ADT的超纳米晶体工艺制造金刚石薄膜，这一工艺在 Argonne国家实验室中表现得非常完美。针对Hermit计划，Darpa项目经理AmitLal争取到了多家公司的支持，其中包括：将ADT的金刚 石加工成MEMS器件的InnovativeMicroTechnology(IMT)公司;设计射频开关的MEMtronics公司;在蓝宝石硅晶圆上 制造CMOS驱动器的PeregrineSemiconductor公司。

　　受到Darpa射频移相器成功实现的鼓励，承包商现在正着 手自己开发，将CMOS上的金刚石MEMS器件重新包装成用于消费设备的射频模块。

　　“我们的目标是将多种不同的射频振荡器、滤波器和 开关整合进单芯片解决方案，以便用于便携式无线设备，如智能手机和智能书籍。”Carlisle表示，相比之下目前的方法要使用30个不同供应商的产品。