Berlian sebagai Bahan Semikonduktor

Berlian dikelaskan kepada dua jenis, Jenis I dan Jenis II, berdasarkan kehadiran atau ketiadaan nitrogen: Jenis I mengandungi nitrogen; Jenis II tidak. Berlian biru ialah Jenis IIb dan merupakan semikonduktor. Berlian mempunyai sifat elektrik yang sangat baik, seperti jurang jalur sehingga 5.5 eV, kerintangan melebihi 10¹⁰ Ω·cm, dan pemalar dielektrik 5.5. Secara teorinya, berlian boleh digunakan sebagai bahan pengesan dalam persekitaran sinaran yang sangat keras. Penyelidikan tentang pengesan sinaran berlian bermula lebih awal, berkembang daripada berlian asli kepada berlian HPHT dan kemudian kepada filem berlian CVD.

 

Sebagai semikonduktor-jalur lebar, prospek aplikasi berlian dalam optoelektronik sudah pasti yang paling menarik. Walau bagaimanapun, kesukaran untuk mendopingkan-jenis semikonduktor berlian menjadikan fabrikasi homojunctions mencabar. Dua lapisan filem berlian telah dibuat pada (111) permukaan kristal tunggal berlian menggunakan pertumbuhan homoepitaxial. Semikonduktor jenis p-dibentuk dengan mendopan filem berlian dengan boron (B), dan semikonduktor jenis n-disediakan dengan mendopan dengan fosforus (P). Para penyelidik kemudian menambah baik peranti ini, dan di bawah voltan pincang 20V, peranti itu mengeluarkan cahaya ultraviolet. Mereka juga menunjukkan bahawa peranti itu boleh beroperasi pada suhu tinggi.

 

Lapisan nitrogen-filem berlian terdop disediakan pada filem berlian boron-dop menggunakan pertumbuhan homoepitaxial, tetapi ciri pelumin elektronik dan lain-lain simpang p-n ini tidak dilaporkan secara terperinci.