El diamant com a material semiconductor

Els diamants es classifiquen en dos tipus, el tipus I i el tipus II, segons la presència o absència de nitrogen: el tipus I conté nitrogen; El tipus II no. Els diamants blaus són de tipus IIb i són semiconductors. El diamant posseeix excel·lents propietats elèctriques, com ara un interval de banda de fins a 5,5 eV, una resistivitat per sobre de 10¹⁰ Ω·cm i una constant dielèctrica de 5,5. Teòricament, el diamant es pot utilitzar com a material detector en entorns de radiació extremadament durs. La investigació sobre detectors de radiació de diamants va començar aviat, passant dels diamants naturals als diamants HPHT i després a les pel·lícules de diamants CVD.

 

Com a semiconductor de-banda àmplia, les perspectives d'aplicació del diamant en optoelectrònica són sens dubte les més atractives. Tanmateix, la dificultat de dopar els semiconductors de diamant de tipus n-dificulta la fabricació d'homouncions. Es van fabricar dues capes de pel·lícula de diamant a la superfície (111) d'un cristall únic de diamant mitjançant creixement homoepitaxial. El semiconductor de tipus p-es va formar dopant la pel·lícula de diamant amb bor (B), i el semiconductor de tipus n- es va preparar dopant amb fòsfor (P). Aleshores, els investigadors van millorar aquest dispositiu i, sota una tensió de polarització de 20 V, el dispositiu va emetre llum ultraviolada. També van indicar que el dispositiu podria funcionar a altes temperatures.

 

Es va preparar una capa de pel·lícula de diamant-dopada amb nitrogen sobre una pel·lícula de diamant-dopada amb bor mitjançant el creixement homoepitaxial, però no es van informar amb detall de les característiques electroluminescents i altres d'aquesta unió p-n.