得益于日本的进步，金刚石功率半导体的性能比现有材料高出一个数量级，并且正越来越接近商业可行性。
这种半导体由人造金刚石制成，由于其热导率和其他特性，金刚石被称为终极半导体材料。
金刚石特别适合用于功率半导体，因为它作为绝缘体的电强度是硅的33倍。金刚石功率半导体也可以在大约5倍热的环境中工作，理论上有能力处理大约5万倍的电力。
碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）作为下一代半导体衬底也备受关注，但金刚石的性能要高得多。
根据巴利加优值，金刚石的性能是碳化硅的80多倍，是氮化镓的10多倍。巴利加优值越高，意味着材料越能显著降低功率损耗。
金刚石半导体正被考虑用于需要大量稳定电源的应用，包括电动汽车、飞行汽车和发电站。此外，金刚石半导体的耐高温和抗辐射性能也有望使其适用于核能和太空等领域。
将金刚石作为半导体材料的研究已经进行了三十多年，但一直面临着许多障碍。
金刚石的硬度使其难以按照电子设备所需的精度进行研磨和加工。在半导体中长期使用金刚石还会发生老化。试图用金刚石形成更大的衬底是一项特殊的挑战，而成本则阻碍了金刚石的商业化。
但随着过去几年取得的长足进步，金刚石半导体有望在明年至2030年间进入商业化阶段。日本在该领域的研发处于领先地位。
2023年，日本佐贺大学的一个团队成功开发出世界上第一个采用金刚石半导体的电源电路。总部位于东京的精密元件制造商Orbray已开发出大规模生产2英寸金刚石晶圆的技术，超过了以前1英寸的极限。该公司预计不久将开发出4英寸的晶圆。该公司已经成功地对单晶金刚石衬底进行了抛光，其效率和无损伤程度均居世界前列，并收到了用于金刚石材料加工的开发设备的订单。该公司的目标是在截至2027年6月的一年内将相关业务的销售额提高到7亿日元（490万美元），是本财年目标的两倍多。
EDP公司在东京证券交易所成长型市场上市，是日本唯一一家生产和销售用于制造珠宝的人造钻石种子的公司。该公司建立了一套系统，利用日本产业技术综合研究所开发的技术生产世界上最大的单晶体。
如果钻石半导体在未来得到普及，稳定的高质量人造钻石供应将至关重要。目前，大部分人造钻石是在印度和中国生产的。
人造钻石批发商Pure Diamond的代表董事Takuya Ito说：“人造钻石的生产取决于公司的技术能力，而不是所使用的机器。”
Ito补充说，每家公司都定制自己的生产设备，并使用自己的配方来生产人造钻石，因此质量和大小差异很大。最近，一家韩国公司开发出了更快生产人造钻石的技术。
东京一家初创公司Power Diamond Systems于12月开发出一种钻石元件，其电流处理能力达到世界领先的6.8安培。该公司计划在几年内开始运送样品。
北海道的另一家初创公司Ookuma Diamond Device正在福岛县建设一家工厂，大规模生产金刚石半导体。该工厂将于2026财年开始运行，目标是将半导体安装在用于清除福岛第一核电站废墟的设备上。
随着商业应用预期的增长，相关领域的上市公司可能会吸引更多的关注。JTEC公司为研究设施制造精密设备，拥有利用等离子体抛光高硬度材料表面的独特技术。
