Didelės{0}}modelių skaičiavimo galios sprogimas padidino dirbtinio intelekto lustų ir trečiosios-kartos puslaidininkinių įrenginių galios tankį. Tradiciniai vario ir aliuminio radiatoriai pasiekė fizinio pajėgumo lubas. Esant dideliam-šilumos-scenarijai, šilumos išsklaidymo proveržis nebepriklauso vien tik struktūriniam optimizavimui-vidinės medžiagos našumo ribos tapo lemiama kliūtimi aukštos klasės įrenginių stabilumui ir tarnavimo laikui. Dėl išskirtinių visapusiškų fizinių savybių deimantas greitai pereina iš laboratorinės medžiagos į pramoninį pritaikymą ir tampa pagrindine medžiaga, keičiančia aukščiausios klasės -lustų šilumos valdymo aplinką.
Deimantų bendras šilumos išsklaidymo efektyvumas yra išskirtinis, o pagrindinis jo pranašumas yra unikalus šilumos laidumo mechanizmas. Skirtingai nuo vario ir aliuminio, kurių šilumos perdavimas priklauso nuo laisvųjų elektronų ir turi tam tikrų apribojimų, deimantas praleidžia šilumą per fononų transportavimą, iš esmės pralauždamas tradicinių metalinių medžiagų šilumos išsklaidymo lubas.
Vieno-kristalinio deimanto kambario temperatūros šilumos laidumas yra 2000–2200 W/(m·K)-5–6 kartus didesnis nei vario ir daugiau nei 9 kartus didesnis nei aliuminio. Tuo pačiu metu dėl mažo šiluminio plėtimosi koeficiento (1,0–1,2 × 10⁻⁶/K), itin didelės elektrinės varžos ir mažos dielektrinės konstantos jis puikiai atitinka lustų pakavimo reikalavimus. Jis vienu metu sprendžia tris pagrindinius iššūkius – didelę šiluminę apkrovą, šiluminį neatitikimą ir elektrinius trukdžius, ir yra pripažinta „galiausia medžiaga“ šilumos išsklaidymui AI lustuose ir GaN maitinimo įrenginiuose.
Kalbant apie lustų aušintuvus, tuo pačiu metu reikia atsižvelgti į šilumos laidumą, struktūrinį pritaikymą ir masinės{0}}gamybos sąnaudas. Nors grynas vieno-kristalinis deimantas pasižymi išskirtiniu našumu, jį sunku apdoroti ir brangu gaminti dideliuose plotuose, todėl jis netinkamas didelio masto gamybai. Tai yra pagrindinė priežastis, kodėl pramonė atsisakė universalių grynų deimantų aušintuvų ir pirmenybę teikė deimantinėms kompozitinėms medžiagoms.
Šiuo metu pramoniniu požiūriu brandžiausias ir arčiausiai didelio masto{0}}naudojamas deimanto ir vario kompozicinės medžiagos. Šioje medžiagoje deimantų dalelės naudojamos kaip sutvirtinimo fazė, o varis – kaip matrica, derinant itin-didelį deimanto šilumos laidumą su vario lankstumu ir lituojamumu, todėl pasiekiama pusiausvyra tarp našumo ir inžinerinio praktiškumo. Jo šilumos laidumas siekia 600–1000 W/(m·K), 1,5–2,5 karto didesnis nei gryno vario. Reguliuojant deimantų tūrio dalį, šiluminio plėtimosi koeficientas gali būti tiksliai suderintas su puslaidininkinėmis medžiagomis, tokiomis kaip SiC ir GaN, efektyviai išsprendžiant deformacijos ir litavimo{9} jungčių gedimo problemas, kylančias dėl terminio neatitikimo tradiciniuose variniuose aušintuvuose.
Tačiau yra paslėptas inžinerinis barjeras: deimantų ir vario sąsajos sujungimo kokybė tiesiogiai lemia galutinio produkto šilumos išsklaidymo efektyvumą. Prastas sąsajos sujungimas sukelia didelę sąsajos šiluminę varžą, kuri žymiai sumažina šilumos laidumą. Todėl smulkūs procesai, pvz., deimantų paviršiaus modifikavimas ir vario matricos lydymas, yra pagrindinės technologinės kliūtys, kurios atskiria pirmaujančias įmones nuo kitų ir užtikrina produkcijos pajamingumą -taip pat yra pagrindiniai konkurenciniai taškai pramonėje.
Deimantų pramonė eina dviem pagrindiniais techniniais keliais: -vieno-kristalinio ir polikristalinio-, o industrializacijos tempai labai skiriasi. Vienas-kristalinis deimantas yra ne tik puiki šilumą-išsklaidanti medžiaga, bet ir didelio-našumo plataus diapazono-puslaidininkis, turintis tokių pranašumų kaip aukšta skilimo įtampa, didelis atsparumas spinduliuotei ir didelis nešiklio mobilumas, ateityje galintis būti naudojamas aukštos{8}}temperatūrų lustų audiniams. Tačiau didelio{10}}vieno kristalo{11}sritio augimas išlieka labai sudėtingas. Pagrindiniai metodai-trimatis-augimas ir (plytelių) plėtra-kelia griežtus sėklinių kristalų kokybės ir nusodinimo aplinkos reikalavimus, todėl vis dar susiduriama su tokiomis problemomis kaip spragos ir nevienodas augimas, todėl artimiausiu metu{17}}komercinis diegimas yra sudėtingas.
Polikristalinis deimantas, pagamintas naudojant CVD procesus, nors ir turi šiek tiek mažesnį šilumos laidumą (1000–1800 W/(m·K)) nei vieno -kristalinio deimanto dėl fonono sklaidos grūdelių ribose, gali būti gaminamas dideliuose plotuose ir mažesnėmis sąnaudomis masiniu mastu. Jo šilumos laidumas nuolat gerėja didėjant grūdelių dydžiui. Mikrokristaliniai ir stambiagrūdžiai polikristaliniai deimantai turi gerą našumo, dydžio ir sąnaudų pusiausvyrą, o jų industrializacijos pažanga aukščiausios klasės-galios įrenginių šilumos išsklaidymo srityje gerokai pranoksta aukščiausios klasės-vieno kristalo{8}}produktų.
Šiuo metu CVD deimantų gamyba daugiausia priklauso nuo keturių tipų metodų, tarp kurių MPCVD (mikrobangų plazmos cheminis nusodinimas iš garų) procesas yra tinkamiausias pasirinkimas gaminant aukštos -kokybės polikristalinį deimantą dėl jo pranašumų – be elektrodo užteršimo, stabilios plazmos ir valdomų parametrų. Tačiau šis procesas susiduria su sudėtinga įrangos kliūtimi: norint paruošti didelių -plotų deimantines plėveles, reikia didesnės mikrobangų galios ir mažesnio mikrobangų dažnio, todėl gaminio dydį ir galią visiškai riboja mikrobangų generatoriaus techninės įrangos našumas.
Šis įrangos apribojimas tiesiogiai veikia visą pramonės grandinę. Aukštos-pagalbos importuotos MPCVD sistemos yra brangios ir turi ilgą pristatymo laiką, o tai riboja vidaus pajėgumų didinimo tempą. Tuo pat metu šalyje gaminama didelės galios{3}}MPCVD įranga sparčiai kartojasi ir palaužia užsienio technologijų monopoliją. Masinės -gamybos diegimo greitis tiesiogiai lems deimantų šilumos-išsklaidymo medžiagų sąnaudų-sumažinimo trajektoriją, taigi, ar ši medžiaga gali prasiskverbti iš aukštos-galybės specializuotų programų į pagrindines skaičiavimo-galios pramonės šakas, pvz., AI serverius ir greitintuvo korteles.