金刚石是目前自然界具有最高热导率的衬底材料(Si、SiC和金刚石的导热率分别为150，390和1200～2000W·m－1·K－1)，有望在一个“高热”器件中实现近乎完美的热耗散，因此得到广泛关注和研究。作为热沉材料，金刚石可以以数百纳米的尺寸沉积在GaN信道内，使晶体管设备在工作时能够有效散热。金刚石热沉片常常还被关注其电特性。下面来解析一下金刚石的热学性质和电特性。

纯净无杂质金刚石的热导率极高。它是目前已知室温热导率最高的固体材料，热导率约为金属铜的5倍。金属热传导是由电子输运实现的，金刚石传热机制与金属传热机制不同，它通过晶格振动传热，用声子流表征，等于晶格振动频率乘以普朗克常量。碳原子很小，原子质量也很小，金刚石结构中的碳原子彼此各向同性地紧密结合在一起，其结果就是碳原子产生振动的量子能量较大，也就是振动频率很高，最大值为40×1012Hz，因此，热导率非常高。

晶体材料中的热膨胀是指增加温度时原子获得能量，引起晶格振动的振幅增加而导致原子间距增加的现象。由于金刚石是共价键结合的晶体材料，它有比较小的热膨胀系数，室温热膨胀系数（CTE）为0.8×10-6/℃，铜的热膨胀系数为17×10-6/℃，而石墨在面内的（ab轴向）热膨胀系数略为负值。与石墨的热膨胀系数各向异性不同，金刚石的热膨胀系数是各向同性的，且随温度增加而逐渐增加。金刚石的比热和石墨相当，但比许多金属的比热高，和所有其他元素一样，金刚石的比热随温度增加而增加    。

电特性

由于共价键的强度高，难以把电子从价带激发到导带，纯净无晶格缺陷的金刚石是最好的绝缘固体材料体之一。纯净无晶格缺陷的金刚石的电阻率大于10e18Ω·cm。