Žingsnis link deimantinės elektronikosMikroelektronikos lustai pradėti gaminti ne vien iš silicio, bet ir iš sintetinių deimantų. Kosmoso tyrinėtojai seniai vylėsi elektronikos prietaisuose pakeisti silicį deimantais, nes tada jie patikimiau veiktų aukštų temperatūrų ir aukšto radiacijos lygio sąlygomis, kokios dažnai pasitaiko ryšių palydovuose. Sintetiniai deimantai turi aukštą lydymosi temperatūrą ir didelį šiluminį laidumą, todėl juos galima naudoti gerokai aukštesnėse temperatūrose nei silicį. Iki šiol inžinierius stabdė tai, jog sintetinis deimantas buvo labai užterštas vandeniliu. Australų ir vokiečių mokslininkai surado būdą kaip to išvengti. Vandenilio priemaišos sugadina deimanto elektrines savybes, nes stipriai sumažina elektronų judrį, o tuo pačiu ir tranzistorių spartą. Vandenilis atsiranda pačiame sintetinių deimantų gamybos procese, vadinamame cheminių dujų nusodinimu CVD (Chemical Vapor Deposition). Vandenilio ir metano dujų mišinys srūva link padėklo ir ten, veikiant aukštai temperatūrai ir dideliam slėgiui, nusėda. Gaunasi ne ištisinis kristalas, kaip natūraliuose brangakmeniuose, bet tam tikras "polikristalinis" sluoksnis sudarytas iš deimanto nanokristalų, tarp kurių lieka pernašai naudoto vandenilio. ![]() Kai didelės energijos protonas pataiko į vandenilio atomą, šios dalelės išsisklaido 900 kampu. Iki šiol niekas gerai nežinojo, kiek vandenilio likdavo deimanto gardelėje, o be to nebuvo įmanoma prognozuoti deimantinių lustų elektroninių savybių. Patriko Reicharto vadovaujamai grupei tą padaryti pavyko. Jie panaudojo protonų greitintuvą. Kuomet įgreitinti protonai pataiko į kitus protonus - vandenilio branduolius, šios elementariosios dalelės išsisklaido charakteringais 900 dydžio kampais. Grupė naudojo didelės energijos pluoštelius sufokusuotus į mažesnę nei 1 mikrono skersmens dėmelę - to pakako, kad pluošteliu būtų įmanoma pašviesti į tarpus tarp deimanto nanokristalų. Protonai yra sklaidomi ir anglies, ir vandenilio atomų, bet tik pastarieji priverčia juos atsilenkti stačiu kampu. Mokslininkai aptiko, kad vandenilis yra susikaupęs tarpuose tarp nanokristalų, ne pačiuose kristaliukuose. Dabar fizikai galės geriau įsivaizduoti, kaip reiktų deimantą legiruoti sukuriant n ar p tipo laidumo sritis ir gaminti iš šios medžiagos elektronikos prietaisus. |
|