法國國家科研中心固體物理和結晶實驗室的科學家,最近研制出一種比普通金剛石半導體導電性能高出近1萬倍的新型金剛石半導體,為電子元器件的開發(fā)提供了新材料。
金剛石由碳原子構成,一般不導電,純凈的金剛石其實是良好的絕緣體。但是,如果在金剛石中摻入少量的硼或者氮,它就會變成半導體。由于金剛石半導體體積小、耐高溫, 因此它在電子或光電子元器件制造方面具有得天獨厚的優(yōu)勢。然而由于人們難以制造出具有更高導電性能的金剛石半導體,所以進一步發(fā)展微電子元器件制造技術便遇到了瓶頸。
據(jù)英國《自然》雜志的最新一期《物質》??瘓蟮?,法國國家科研中心固體物理和結晶實驗室的科學家認為,傳統(tǒng)技術制造的金剛石半導體的導電性能不理想,應該嘗試向金剛石半導體中加入新元素,改變這種材料的部分碳結構,以提高金剛石半導體的導電性。按照這一思路,研究人員將氫元素加入含有硼的P型金剛石半導體中,結果發(fā)現(xiàn),被研究材料轉化成了一種N型金剛石半導體,其導電性比過去用傳統(tǒng)方法制造的金剛石半導體高出近1萬倍。
用金剛石半導體膜制作的芯片能在幾百攝氏度的高溫下正常工作,而硅芯片的工作溫度不能超過150攝氏度。此外,金剛石電子元器件的體積可以更小,它能夠在硅電子產(chǎn)品無法應用的場合發(fā)揮不可替代的作用?!段镔|》??u價說,法國科學家的研究成果將對微電子領域產(chǎn)生直接影響,并為半導體的基礎和應用研究提供一片新天地。