Diament jako materiał półprzewodnikowy

Diamenty dzieli się na dwa typy, typ I i ​​typ II, w zależności od obecności lub braku azotu: Typ I zawiera azot; Typ II nie. Niebieskie diamenty należą do typu IIb i są półprzewodnikami. Diament ma doskonałe właściwości elektryczne, takie jak pasmo wzbronione do 5,5 eV, rezystywność powyżej 10¹⁰ Ω·cm i stała dielektryczna 5,5. Teoretycznie diament może być stosowany jako materiał detektora w ekstremalnie trudnych warunkach radiacyjnych. Badania nad detektorami promieniowania diamentowego rozpoczęły się wcześnie, przechodząc od diamentów naturalnych do diamentów HPHT, a następnie do warstw diamentowych CVD.

 

Perspektywy zastosowania diamentu w optoelektronice jako półprzewodnika o szerokiej-przerwie wzbronionej są niewątpliwie najbardziej atrakcyjne. Jednakże trudności w domieszkowaniu półprzewodników diamentowych typu n- utrudniają wytwarzanie homozłączy. Na powierzchni (111) monokryształu diamentu wytworzono dwie warstwy folii diamentowej, stosując wzrost homoepitaksjalny. Półprzewodnik typu p- powstał przez domieszkowanie warstwy diamentu borem (B), a półprzewodnik typu n- przygotowano przez domieszkowanie fosforem (P). Następnie naukowcy ulepszyli to urządzenie i przy napięciu polaryzacji 20 V urządzenie emitowało światło ultrafioletowe. Wskazali także, że urządzenie może pracować w wysokich temperaturach.

 

Warstwę folii diamentowej-domieszkowanej azotem przygotowano na folii diamentowej-domieszkowanej borem przy użyciu wzrostu homoepitaksjalnego, ale elektroluminescencja i inne cechy tego złącza p-n nie zostały szczegółowo opisane.