金刚石亚无序结构

带隙可调

一种具有亚无序结构的单晶金刚石，通过原子级位移实现带隙连续调控，为下一代半导体带隙工程提供新思路。

崔俊峰 · 杨影影 · Yang, Mingyang · Yang, Guoyong · 陈国新 · Yamazaki Y. · Lin, Chengte · Liu, Sha · 唐淳 · 柯培玲 · 陆洋 · Nishimura, Kazuhito · 江南

Nano Letters 2024

技术优势

解开 n-金刚石之谜

该工作表明金刚石中的亚无序结构可以解释 n-金刚石的结构特征，首次揭示 n-金刚石的原子排布与电子性质。

带隙可按需调窄

第一性原理计算表明，带隙随原子位移距离增大而迅速减小，这意味着可以通过控制亚无序程度来连续调节金刚石的带隙。

单晶形式直接生长

采用 CVD 方法直接合成出具有亚无序结构的单晶金刚石，为器件集成提供了可行性。

应用场景

• 下一代半导体：提供一种新的带隙调控途径，用于制备宽带隙半导体器件。
• 光学与光子学：带隙可调使其可用于光电子器件，如紫外探测器或激光器。
• 精密仪器与测量：皮米级位移测量依赖精密仪器，为相关校准和表征提供样本。
• 计算芯片：金刚石的宽带隙和导热性适合高功率电子器件，带隙可调可优化器件性能。