据9月6日出版的《自然》杂志报道,伊斯伯格领导的研究小组采用微波等离子体化学气相沉积技术(CVD技术),将富含碳元素的甲烷分子分解,分解后的碳原子重新组合,便形成金刚石。
纯净的金刚石其实是良好的绝缘体,但是和硅一样,如果在其中掺入少量的硼或者氮,它就会变成半导体。
伊斯伯格正是根据金刚石的这种特性,在甲烷和氢气的混合物中加入乙硼烷,从而制得掺杂了硼的金刚石。伊斯伯格指出,整个制取过程的关键在于,他们选择了工业金刚石晶体(将石墨置于高温高压条件下制得)作为衬底,有了这个衬底的“支撑”,碳原子才能整齐有序地排列起来,生成新的金刚石膜。
研究人员表示,利用这种方法制备的金刚石膜有一定的厚度,导电性能良好。
基于它做成的电子元器件,如晶体管等,功率输出及运行速度可与硅晶体管媲美。不过研究人员同时强调,即使制造工艺上的问题能得以解决,这也不代表金刚石会完全取代硅来制作微电子元器件,相反地,金刚石电子元器件将是硅电子产品的一个补充。
比如,用这种金刚石膜制作的芯片能在几百摄氏度的高温下正常工作,而硅芯片的工作温度不能超过150摄氏度,而且,金刚石电子元器件的体积可以更小,它将在硅电子产品无法应用的场合发挥无可替代的作用。
【瑞典科学家合成金刚石膜可与硅媲美】相关文章: