随着金刚石CVD技术的日益成熟，金刚石的应用领域不断拓展，从超硬刀具到电子散热片，从精密传感器到高端首饰，金刚石的身影无处不在。然而，加工难题却如影随形，成为制约其广泛应用的关键因素，而激光加工凭借其独特优势，正逐渐成为金刚石加工的主流方法。
在金刚石切割方面，水刀切割、电火花切割和激光切割是主要方式。其中，激光切割具有无接触式加工、效率高、切缝小、热影响区小等显著优势，成为理想的加工选择。目前，激光切割研究聚焦于实现窄切缝及大切深，以最小化切割损耗。切缝锥度作为衡量槽道深宽变化的重要参数，较小的切缝锥度能够最大化材料利用率。由于金刚石的高硬度和高导热性，激光切割面临高准直切缝形成、超厚金刚石板材加工及热影响区控制等挑战。不过，短脉冲和超短脉冲激光技术的发展有望显著降低热影响区，提高切割精度，同时激光束的精确控制和新型加工方法的开发也是未来的发展方向。在金刚石微孔加工领域，激光刻蚀和等离子刻蚀是主要方法。尽管等离子刻蚀在大量微孔同时制备方面更具优势，但刻蚀工艺尚不成熟且难以完成深孔加工，因此激光加工成为快速微孔成型的首选。有研究表明，使用纳秒激光对金刚石进行打孔实验，在特定脉冲数下可获得较大的深宽比，通过进一步增大脉冲累积数量，最大深宽比甚至能大于40:1。在激光打孔过程中，控制微孔精度和避免材料损伤是关键，而更为精准的激光聚焦技术则是提高孔径形状控制的直接手段。金刚石微槽道结构在航空航天、电子化工等领域对散热性能有着迫切需求，激光加工凭借其优势成为加工金刚石微槽道的主流方法。微槽道结构的关键在于切割加工出具有高准直度、表面质量良好的凹槽，以满足不同领域对散热性能的要求。
传统的机械研磨方法在金刚石表面平整化方面存在效率低、易造成环境污染且难以自动化等弊端。而激光平整化技术则以其极高的加工效率脱颖而出。当激光以较大角度入射金刚石表面并以特定路径进行扫描时，能快速去除粗糙表面。目前，激光研磨研究主要关注激光入射角度、材料去除速率以及加工表面粗糙度等方面。虽然激光平整化后金刚石表面粗糙度有明显降低，但与传统的机械抛光相比仍存在差距。不过，可以预见的是，激光平整化有望取代传统机械研磨方式，而开发激光分步抛光方法或改进激光控制系统和激光束质量可能是未来的重要发展方向。
在金刚石半导体化的战略部署中，单晶金刚石的制备是关键一环。然而，金刚石晶圆的硬度极高，传统线切割方法难以胜任。激光剥离技术，将激光精密加工技术与晶体剥离技术相结合，通过预先在晶体内特定位置制造结合力较薄弱的改质层，实现金刚石晶圆的高效、精准剥离。飞秒激光加工技术，更是为金刚石薄膜与其衬底的分离提供了可能。
近日，国内在金刚石激光剥离技术上取得了重大突破。某研究机构正式发布大尺寸单晶金刚石高效激光剥离技术，在工艺效率、材料损耗控制及加工稳定性等关键技术指标上实现多项突破。该技术采用先进飞秒激光系统聚焦于金刚石晶体内部，形成可控石墨改质层，并通过退火或电化学方式实现材料高效分离。显著降低损耗、缩短加工周期。以1英寸晶体为例，该技术相比传统激光切割在效率和良率方面均有数量级提升，且兼容尺寸可达14英寸，具备良好的放大能力和量产适配性。这一技术为金刚石的产业化应用提供了核心装备支撑，使我国在新一代半导体材料加工赛道上取得了阶段性领先。
激光技术的崛起，为金刚石加工领域带来了前所未有的变革。从激光切割到激光打孔，从微槽道加工到激光平整化，再到激光剥离技术，激光技术在金刚石加工中的应用日益广泛且深入。随着技术的不断进步和创新，激光技术必将在金刚石加工领域发挥更加重要的作用，推动金刚石产业向更高水平发展。
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