Diamantul ca material semiconductor

Diamantele sunt clasificate în două tipuri, Tip I și Tip II, pe baza prezenței sau absenței azotului: Tipul I conține azot; Tipul II nu. Diamantele albastre sunt de tip IIb și sunt semiconductori. Diamantul posedă proprietăți electrice excelente, cum ar fi o bandă interzisă de până la 5,5 eV, o rezistivitate peste 10¹⁰ Ω·cm și o constantă dielectrică de 5,5. Teoretic, diamantul poate fi folosit ca material detector în medii extrem de dure cu radiații. Cercetările privind detectoarele de radiații cu diamant au început devreme, progresând de la diamante naturale la diamante HPHT și apoi la filme de diamant CVD.

 

Fiind un semiconductor cu bandă interzisă-largă, perspectivele de aplicare ale diamantului în optoelectronică sunt, fără îndoială, cele mai convingătoare. Cu toate acestea, dificultatea de dopare a semiconductoarelor de tip n-diamant face ca fabricarea homouncțiunilor să fie dificilă. Două straturi de film de diamant au fost fabricate pe suprafața (111) a unui monocristal de diamant utilizând creșterea homoepitaxială. Semiconductorul de tip p-a fost format prin doparea filmului de diamant cu bor (B), iar semiconductorul de tip n-a fost preparat prin dopare cu fosfor (P). Cercetătorii au îmbunătățit apoi acest dispozitiv, iar sub o tensiune de polarizare de 20 V, dispozitivul a emis lumină ultravioletă. Ei au mai indicat că dispozitivul ar putea funcționa la temperaturi ridicate.

 

Un strat de film de diamant dopat cu azot-a fost preparat pe un film de diamant dopat cu bor-utilizând creșterea homoepitaxială, dar caracteristicile electroluminiscente și alte caracteristici ale acestei joncțiuni p-n nu au fost raportate în detaliu.