Една група от изследователи в Университета на Уисконсин (Университет на Уисконсин), разработен нов метод за допинг монокристални диамантени материали въвеждане на примеси атома, в този случай борни атоми. Нов процес допинг се провежда при относително ниска температура, при което диамантени кристали не са подложени на унищожение и деградация.
В диаманта има редица свойства, които ги правят идеални за производство на полупроводници мощни от силовата електроника. Диамантите могат да бъдат използвани при висока електрически потенциал, както и ниската съпротивление в случай на допинг кристала позволи правилното кристал носи силен електрически ток. Diamond е една от най-добрите проводници на топлина, така че проблемът за отстраняване и разсейване на топлината, произведена се постига по прост начин. Въпреки тези интересни характеристики, практическото използване на диамант като полупроводник се затруднява от факта, че се дължи на силата на структурата на този материал е много трудно да се влезе правилно в добавките към кристалните атоми.
По време на експериментите, намерени изследователи, че ако е физически смесен със силициев единичен кристал диамант, предварително сплавени борни атоми, и всичко това се загрява до 800 градуса по Целзий, борни атоми под въздействието на топлина мигрират от силиций в диамант. Процесът се провежда при относително ниска температура в продължение на такива процеси и поради някои особености на легирани силициев структура. В структурата на такива силициеви места са налице, места в кристалната решетка с липсва там атома. Под влияние на флуктуация на въглеродните атоми на диаманта запълване на местата, оставяйки празно пространство в структурата на диамант, който е изпълнен с борен атом.
Тази технология се нарича селективна допинг, и осигурява висока степен на контрол върху процеса произведени. Използването на този метод определени места монокристални диамантени легирани просто, това изисква да се прилага само силиций до необходимото пространство и да се загрява до температурата, посочена по-горе.
Въпреки че новият метод работи срещу атоми допинг P-тип примеси при които създават положителни превозвачи електрически заряд, така наречените дупки, позиции в кристалната решетка с липсващ електрон. И, като се използва получената диамант р-тип полупроводници, изследователите са произведени първите проби от прости електронни устройства, като например диод.
Въпреки това, за да се създаде по-сложни електронни устройства като транзистор, той изисква допинг с N-атома тип допинг примеси, които създават отрицателни носители електрически заряд, излишъкът електроните в кристалната решетка. Докато учените не разполагат с технологията на допинг, но това е вероятно, че резултатите от тези проучвания ще вдъхновят други изследователи и всеки от тях все още ще бъде в състояние да намери подходящо решение. И ако това се случи, тогава светлината ще има нови полупроводникови устройства, които с висока ефективност се използват за управление на електрически ток с висока мощност, например, в енергийните мрежи.
информация