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N型掺杂研究取得两项突破，钻石芯片有望成为现实

2003-09-18

人们可以想象，钻石有极高的热传导性，能承受高电场，可被制成适合功率器件使用的半导体材料。不幸地是，虽然它可以用硼进行P型掺杂，但N型掺杂被证实存在问题。

日本科学家曾采用磷进行N掺杂，但近期的研究进展是采用P掺杂硼进行N掺杂。法国国家科学研究中心的Jacques Chevallier与来自法国和以色列的同事一道，将由化学汽相沉积生长的硼掺杂钻石层暴露于氚等离子区。在原因不明的情况下，也许是生成了电子作用下的硼氚化合物，钻石变成了N型。该过程据称是可逆的，用加热的办法去除氚，就把材料变成了P型。

详细信息出版于《自然材料(Nature Materials)》期刊。一位行业人士表示，“如果钻石像杂志文章所说的那样工作，那将是非常有趣的事情你可以在一层内把PN型转为N型，制造出晶体管。”

在比利时林堡大学材料研究学院(IMO)研究人员把含磷掺杂移到多晶钻石上。“采用多晶钻石，衬底只有2x2mm，最大才5x5mm，” 科学家Milos Nesladek博士称。“多晶体能有三英寸。”

Nesladek及同事采用七组十个一组的前-后流动比率，制成了多晶钻石P-N结，他说。从材料的5.5eV能带隙获得约为4.6V的前向电压降。

合适的绝缘材料也被开发出来，用于制造钻石MOSFET。Nesladek表示，“氟化钙可能性较大。”另一项研究进展也将加快钻石半导体的开发，即大型合成钻石的面世能避免自然钻石的不确定性。（电子工程专辑）

来源；新材料在线