2020年11月11日
几十年来，硅一直是电子设备的驱动力，因为它更普遍，易于处理，并且具有有益的电子特性。
在血浆辅助抛光之前和之后的镶嵌单晶钻石底物的形状。图片来源：大阪大学。
硅的一个缺点是，在暴露于高温时会受到损害，这限制了基于硅的电子产品的速度。
硅的可能替代方法是单晶钻石。尽管科学家最近制造了一种单晶钻石晶片，但通常在电子产品中使用表面（一种使用的先决条件）的通常技术，是缓慢而有害的。
科学家来自大阪大学他们的合作者抛光了单晶钻石晶圆，几乎是原子上的。该过程将有助于钻石替代电子设备中至少一些硅成分。该研究的结果最近报道了科学报告。
钻石是所有物质中最难的，通常不会与化学物质反应。当它用同样硬工具抛光时，其表面会受到损坏，典型的抛光化学趋于缓慢。
在这项研究中，团队主要改变了石英玻璃表面，并在改良的石英玻璃工具的帮助下进一步抛光了钻石。
血浆辅助抛光是单晶钻石的理想技术。血浆在不破坏晶体结构的情况下激活钻石表面上的碳原子，这使石英玻璃板可以轻轻光滑地表面不规则。。
大阪大学研究首席作者尼安·刘（Nian Liu）
在抛光之前，单晶钻石包含几个阶梯状特征，总体上是波浪状的，平均均方根粗糙度为0.66μm。一旦抛光，地形缺陷就消失了，表面粗糙度在0.4 nm时的粗糙度大大降低。
抛光使表面粗糙度降低到几乎原子的光滑度。如Scaife机械平滑方法，表面没有划痕。
大阪大学学习高级作家Kazuya Yamamura
此外，小组发现，抛光的表面在化学上保持不变。例如，未检测到石墨，这表明未损坏碳。原始晶片制剂中的少量氮是发现的唯一杂质。
使用拉曼光谱法，晶片中钻石线的一半最大宽度是相同的，峰位置几乎相同。其他抛光技术显示出与纯钻石的明显偏差。
大阪大学研究首席作者尼安·刘（Nian Liu）
这项研究的进步可以帮助基于单晶钻石获得高性能的散热器和动力设备。这些技术将大大减少功率和碳输入的使用，同时增强未来电子设备的性能。
期刊参考：
Liu，N。，等。（2020）无损伤高效的等离子辅助抛光剂的20毫米正方形镶嵌单晶钻石底物。科学报告。doi.org/10.1038/S41598-020-76430-6。
来源：https://www.osaka-u.ac.jp/en