作者安妮·斯塔克，劳伦斯·利弗莫尔国家实验室 一种光电导开关，由正在测试的合成化学气相沉积金刚石制成
荣誉:劳伦斯·利弗莫尔国家实验室 谈到半导体行业，硅在电子领域已经称王，但它的物理极限即将结束
为了更有效地为电网、机车甚至电动汽车供电，劳伦斯·利弗莫尔国家实验室的科学家们正在将钻石作为超宽带隙半导体
金刚石已被证明具有优异的载流子迁移率、击穿电场和热导率，这是功率电子器件最重要的特性
在发展了用于生长高质量单晶的化学气相沉积工艺之后，这变得特别理想
研究小组探索了这种人造钻石的特性，它们比天然钻石质量更高
“在电子学中，你希望从尽可能纯的材料开始，这样你就可以把它塑造成一个具有理想特性的器件，”LLNL物理学家保罗·格里维卡斯说，他是《应用物理快报》上发表的一篇论文的主要作者
在光电导器件中，电导率和频率响应的最佳组合是通过引入杂质来实现的，杂质控制载流子复合寿命
研究人员发现，在金刚石中，这种方法的一种廉价而简单的替代方法是电子辐照，通过将晶格原子撞出原位来产生复合缺陷
格里瓦卡斯说:“我们对自己说，‘让我们拿着这种纯高质量的化学气相沉积金刚石，对它进行辐照，看看我们能否调整载流子寿命。’
“最终，我们确定了辐照缺陷对载流子寿命的影响，以及在相关技术温度下退火时缺陷的表现
" 以这种方式生产的光导金刚石开关可以用于，例如，在电网中控制电流和电压浪涌，这可以炸出设备
格里维克斯说，目前的硅开关又大又笨重，但基于金刚石的开关可以用一个可以放在指尖的装置来完成同样的事情
该研究还应用于能量输送系统，研究小组展示了兆瓦级射频发电的可能性，这需要优化钻石的高频响应
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