CVD-Materialien
CVD-bordotierter Diamant
Artikelnummer : cvdm-07
Preis variiert je nach specs and customizations
- Durchmesser
- 100mm
- Dicke
- 0,3-2mm
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Bordotierter Diamant durch chemische Gasphasenabscheidung (CVD) ist ein einzigartiges Material, das die außergewöhnlichen Eigenschaften von Diamant mit kontrollierbarer elektrischer Leitfähigkeit kombiniert. Durch die präzise Einführung von Boratomen in das Diamantgitter während des CVD-Wachstums wird daraus ein vielseitiges Material mit maßgeschneiderten elektrischen Eigenschaften, die von isolierend bis hochleitfähig reichen. Dies ermöglicht vielfältige Anwendungen in den Bereichen Elektronik, Sensorik, Wärmemanagement, Optik und Quantentechnologien.
Anwendungen
Mit Bor dotierter Diamant durch chemische Gasphasenabscheidung (CVD) ist ein vielseitiges Material mit außergewöhnlichen Eigenschaften, das einzigartige Lösungen für Herausforderungen in zahlreichen Branchen bietet, von der Elektronik bis zur Quantentechnologie. Seine kontinuierliche Weiterentwicklung und Integration in verschiedene Anwendungen sind vielversprechend für den Fortschritt von Technologie und wissenschaftlicher Forschung in den kommenden Jahren.
- Elektronik: Hochleistungselektronikgeräte, Hochfrequenztransistoren, Dioden, Feldeffekttransistoren (FETs)
- Sensoren: Temperatur, Druck, Strahlung, Gaszusammensetzung
- Wärmemanagement: Wärmeverteiler, Kühlkörper, Wärmemanagementlösungen
- Optik und Photonik: Optische Fenster, Linsen, Substrat für Quantenoptik-Experimente
- Quantentechnologien: Quantencomputing, Quantenkommunikation, Quantensensoranwendungen
Merkmale
Außergewöhnliche Wärmeleitfähigkeit: CVD-Bor-dotierter Diamant verfügt über eine hervorragende Wärmeleitfähigkeit und ermöglicht eine effiziente Wärmeableitung in Hochleistungselektronik, Lasersystemen und Mikroelektronik.
Maßgeschneiderte elektrische Leitfähigkeit: Durch die präzise Steuerung der Borkonzentration während des CVD-Wachstumsprozesses kann die elektrische Leitfähigkeit von CVD-bordotiertem Diamant in einem weiten Bereich individuell angepasst werden, von isolierend bis hochleitfähig.
Breite spektrale Transparenz: CVD-bordotierter Diamant weist Transparenz über einen breiten Spektralbereich auf und eignet sich daher für Anwendungen in der Optik und Photonik, beispielsweise für optische Fenster und Linsen.
Aufnahme von Farbzentren: Bordotierter Diamant kann Farbzentren beherbergen, bei denen es sich um Defekte im Diamantgitter handelt, die einzigartige optische Eigenschaften aufweisen. Diese Farbzentren finden Anwendung in Quantenoptikexperimenten und in der Quanteninformationsverarbeitung.
Hohe Durchbruchspannung: CVD-Bor-dotierter Diamant hält hohen Durchbruchspannungen stand und eignet sich daher ideal für leistungsstarke elektronische Geräte, die in rauen Umgebungen betrieben werden.
Hohe Ladungsträgermobilität: Bordotierter Diamant verfügt über eine hohe Ladungsträgermobilität, was schnellere Schaltgeschwindigkeiten und eine verbesserte Leistung in elektronischen Geräten ermöglicht.
Breites Potenzialfenster: Bordotierter Diamant verfügt über ein breites Potenzialfenster von etwa 3,5 V, was die Anwendung von „Überpotenzialen“ zur Stimulierung hochenergetischer chemischer Reaktionen ermöglicht.
Niedrige Hintergrundströme: Bordotierte Diamantelektroden weisen aufgrund der kleinen Kapazitätsschicht an der halbleiterähnlichen Grenzfläche zu Elektrolytlösungen niedrige Hintergrundströme in zyklischen Voltammetrie-Scans auf.
Chemische Inertheit: CVD-Bor-dotierter Diamant ist chemisch inert, wodurch er korrosionsbeständig und für raue Umgebungen geeignet ist.
Quanteneigenschaften: Bordotierter Diamant hat aufgrund seiner langen Kohärenzzeiten und der Fähigkeit, einzelne Quantenbits (Qubits) bei Raumtemperatur aufzunehmen, vielversprechende Anwendungen in Quantentechnologien wie Quantencomputing, Quantenkommunikation und Quantensensorik.
Prinzip
Mit Bor dotierter Diamant wird durch chemische Gasphasenabscheidung (CVD) erzeugt, indem während des CVD-Wachstumsprozesses Boratome in das Diamantgitter eingebracht werden. Dieser Dotierungsprozess steuert die elektrische Leitfähigkeit des Materials und ermöglicht eine individuelle Anpassung von isolierend bis hochleitfähig.
Vorteile
Halbleiterverhalten: Bordotierung führt Ladungsträger in das Diamantgitter ein und ermöglicht so die Steuerung der elektrischen Leitfähigkeit von isolierend bis hochleitfähig, wodurch es für verschiedene elektronische Anwendungen geeignet ist.
Hohe Wärmeleitfähigkeit: Bordotierter Diamant verfügt über eine außergewöhnliche Wärmeleitfähigkeit, die andere Halbleiter übertrifft und eine effiziente Wärmeableitung in leistungsstarken elektronischen Geräten, Lasersystemen und Mikroelektronik ermöglicht.
Breite spektrale Transparenz: Bordotierter Diamant weist Transparenz über einen breiten Spektralbereich auf, von Ultraviolett bis Infrarot, was ihn für optische Fenster, Linsen und Anwendungen in der Optik und Photonik wertvoll macht.
Farbzentren: Bordotierter Diamant kann Farbzentren beherbergen, bei denen es sich um Defekte auf atomarer Ebene mit einzigartigen optischen und Spin-Eigenschaften handelt. Diese Farbzentren finden Anwendung in Quantentechnologien, einschließlich Quantencomputing, Quantenkommunikation und Quantensensorik.
Chemische Inertheit: Bordotierter Diamant ist chemisch inert, beständig gegen raue Umgebungen und kompatibel mit verschiedenen Chemikalien, wodurch er für Anwendungen unter korrosiven oder extremen Bedingungen geeignet ist.
Mechanische Härte: Bordotierter Diamant besitzt die außergewöhnliche mechanische Härte von Diamant und bietet Haltbarkeit und Verschleißfestigkeit, selbst bei anspruchsvollen Anwendungen.
Maßgeschneiderte elektrische Eigenschaften: Die Konzentration der Boratome kann während des CVD-Wachstumsprozesses präzise gesteuert werden, was eine individuelle Anpassung der elektrischen Leitfähigkeit des Materials über einen weiten Bereich ermöglicht und so eine Optimierung für bestimmte Anwendungen ermöglicht.
Niedertemperaturabscheidung: Der Prozess der chemischen Gasphasenabscheidung (CVD) wird typischerweise bei niedrigen Temperaturen durchgeführt, was die Integration mit einer Vielzahl von Substraten und die Kompatibilität mit verschiedenen Prozessen zur Geräteherstellung ermöglicht.
Industrielle Kompatibilität: CVD-Bor-dotierter Diamant ist mit industriellen Herstellungsprozessen kompatibel und ermöglicht eine skalierbare und kostengünstige Produktion, wodurch er für Anwendungen mit hohen Stückzahlen geeignet ist.
Spezifikation
| Verfügbare Dimension: | Durchmesser 100 mm, Dicke 0,3–2 mm |
|---|---|
| Borkonzentration [B]: | 2 bis 6 x 1020 Atome/cm3, gemittelt über 0,16 mm2 |
| Massenwiderstand (Rv): | 2 bis 1,8 x 10-3 Ohm m, ± 0,25 x 10-3 Ohm m |
| Lösungsmittelfenster: | >3,0 V |
FAQ
Was sind die wichtigsten Vorteile und Anwendungen von bordotiertem Diamant durch chemische Gasphasenabscheidung (CVD)?
Wie wird Bordotierung beim Wachstum von Diamantfilmen erreicht?
Welcher Zusammenhang besteht zwischen der Konzentration der Boratome und der elektrischen Leitfähigkeit des Diamantfilms?
Wie kann die elektrische Leitfähigkeit des Diamantfilms angepasst werden?
Welche Einschränkungen oder Herausforderungen sind mit der Herstellung bordotierter Diamantfilme verbunden?
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