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金剛石為人類所發(fā)現(xiàn)已有兩千多年的歷史。一直以來,它的價值主要體現(xiàn)于絢麗奪目、熠熠生輝的色彩和堅硬無比的力學(xué)性質(zhì)。自20世紀(jì)五六十年代高壓高溫和CVD金剛石制備技術(shù)相繼問世,并在20世紀(jì)80年代獲得快速發(fā)展以來,探索金剛石材料的半導(dǎo)體特性才成為可能。特別是p型金剛石生長技術(shù)取得了較大進(jìn)展,有力地推動了半導(dǎo)體金剛石材料制備技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,并使金剛石成為最有前景的半導(dǎo)體材料之一。
半導(dǎo)體金剛石材料的基本性質(zhì)
金剛石晶體概述
金剛石,俗稱鉆石,英文為diamond,這個詞源自古希臘詞語adámas,意為“不可征服”。金剛石是自然界中已知的最硬材料,其絢麗奪目的色彩一直為人們仰慕和崇拜,金剛石這一光學(xué)特性與它的高折射率有關(guān)。
由于天然金剛石的稀有性和珍貴性,一百多年來,人們一直努力研究它的人工制備技術(shù),并已經(jīng)取得了較大成功。幾毫米尺寸的人工單晶金剛石完全可與天然金剛石相媲美;然而,要能使之能廣泛用于半導(dǎo)體領(lǐng)域,高質(zhì)量大面積金剛石單晶的制備和電學(xué)摻雜技術(shù)仍然是巨大的挑戰(zhàn)。
按金剛石的來源或制備技術(shù),常把金剛石分為四大類:
(1)天然金剛石,它仍然是飾品金剛石材料的最主要的來源。
(2)高壓高溫合成金剛石,其市場份額不斷增長,主要應(yīng)用于磨料和刀具,少部分作為CVD生長金剛石材料的襯底。另外,無色透明的高壓高溫合成金剛石已經(jīng)用來制作鉆石飾品。
(3)CVD生長金剛石,最有應(yīng)用潛力的半導(dǎo)體金剛石材料,可用于制備各類半導(dǎo)體器件。
(4)類金剛石,嚴(yán)格意義上講,它不是金剛石,但在光學(xué)領(lǐng)域或其他領(lǐng)域有諸多應(yīng)用。
不知道看完這篇文章,您有沒有對金剛石有一個更全面的了解了呢?