2016年5月26日
钻石通常被称为“女孩的最好的朋友”，它们也具有某些非凡的特性，可以使它们成为半导体。
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这个概念在对半导体需求越来越多的电子领域受到广泛欢迎。尤其是能够传递和转换功率的高效电子设备的半导体。
对电子产品的渴望不太可能停止，如今，几乎所有设备或设备都需要电子组件来控制，传输和转换功率。最近，一些研究人员通过寻找一种新方法来掺杂单晶钻石，这是电子设备构建的重要过程。
我们需要设备来操纵我们想要的方式。
威斯康星大学麦迪逊分校的Zhengqiang（Jack）MA，计算机和电气工程教授
AIP Publishing的应用物理学杂志概述了新技术。
钻石可以适用于电力电子产品，因为它们是理想的材料。钻石是热导导的；因此，基于钻石的设备将能够轻松，快速散发热量，并且不需要沉重且昂贵的技术来冷却。除此之外，钻石还具有处理高功率和电压的能力。电流也迅速通过钻石流动。所有这些因素使钻石成为节能设备的理想选择。
但是，在创建基于钻石的设备（兴奋剂）时，需要克服巨大的挑战。掺杂是将其他元素组合到半导体中以改变其性质的方法。由于钻石的刚性晶体结构，难以执行掺杂。目前，可以通过用硼涂层晶体并将其加热至1450°C来掺杂钻石。问题是硼涂层在最后很难去除。该技术只能用于将许多晶体粘在一起的钻石上。原因是这些聚二叉子在晶体之间包含不规则性，而单晶将是更好的半导体。
可以通过人为生长晶体的同时注入硼原子来掺杂单晶。问题是该过程需要强大的微波才能降低水晶的质量。
现在，MA和他的同事们发现了一种在相对较低的温度下使用硼掺入单晶钻石的方法，并减去降解。研究人员观察到，当单晶钻石与掺杂硼掺杂并加热至800°C的硅片粘合到800°C时，该钻石比传统方法相对较低时，硼原子开始从硅到钻石。
人们注意到，养蜂的硅确实有一些缺陷，例如空缺。当晶格结构中缺少原子时，会导致空缺。然后，这些空缺由钻石中的碳原子填充，为硼原子留下空缺。
此方法还开辟了选择性掺杂的可能性，这意味着在制造设备时更好地控制。可以选择在哪里加入单晶钻石的位置，然后可以将硅粘合到该位置。
新型技术可以单独用于P型掺杂，其中半导体与提供正电荷载体的元素掺杂。
我们觉得我们发现了一种非常简单，廉价且有效的方法。
Zhengqiang（杰克）威斯康星大学麦迪逊分校的计算机和电气工程教授
该团队现在正在使用P型单晶钻石半导体使用简单的设备。
但是，如果电子设备必须类似于晶体管，则需要N型掺杂，因为这将提供半导体负电荷载体。仍然有一些要克服的障碍，例如钻石的成本因素和单晶的尺寸较小。
尽管如此，MA认为，完成P型掺杂是一个重要的一步，可以为其他人铺平道路，以发现其他挑战的解决方案。最后，他总结说，单晶钻石可能在任何地方都适用，包括通过网格传递电力。
资源：http://www.aip.org