Matériaux CVD
Diamant dopé au bore CVD
Numéro d'article : cvdm-07
Le prix varie en fonction de specs and customizations
- Diamètre
- 100mm
- épaisseur
- 0,3-2 mm
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Le diamant dopé au bore par dépôt chimique en phase vapeur (CVD) est un matériau unique qui combine les propriétés extraordinaires du diamant avec une conductivité électrique contrôlable. En introduisant avec précision des atomes de bore dans le réseau de diamant lors de la croissance CVD, il devient un matériau polyvalent doté de propriétés électriques sur mesure, allant d'isolant à hautement conducteur. Cela permet diverses applications dans les domaines de l’électronique, des capteurs, de la gestion thermique, de l’optique et des technologies quantiques.
Applications
Le diamant dopé au bore par dépôt chimique en phase vapeur (CVD) est un matériau polyvalent doté de propriétés exceptionnelles, offrant des solutions uniques aux défis de plusieurs secteurs, de l'électronique aux technologies quantiques. Son développement continu et son intégration dans diverses applications sont très prometteurs pour faire progresser la technologie et la recherche scientifique dans les années à venir.
- Électronique : appareils électroniques de haute puissance, transistors haute fréquence, diodes, transistors à effet de champ (FET)
- Capteurs : Température, pression, rayonnement, composition du gaz
- Gestion de la chaleur : dissipateurs de chaleur, dissipateurs de chaleur, solutions de gestion thermique
- Optique et Photonique : Fenêtres optiques, lentilles, substrat pour expériences d'optique quantique
- Technologies quantiques : informatique quantique, communication quantique, applications de détection quantique
Caractéristiques
Conductivité thermique exceptionnelle : le diamant dopé au bore CVD possède une conductivité thermique exceptionnelle, permettant une dissipation efficace de la chaleur dans l'électronique de haute puissance, les systèmes laser et la microélectronique.
Conductivité électrique personnalisable : grâce à un contrôle précis de la concentration en bore pendant le processus de croissance CVD, la conductivité électrique du diamant dopé au bore CVD peut être personnalisée sur une large plage, allant d'isolant à hautement conducteur.
Transparence spectrale large : le diamant dopé au bore CVD présente une transparence sur une large plage spectrale, ce qui le rend adapté aux applications en optique et photonique, telles que les fenêtres et lentilles optiques.
Hébergement des centres de couleurs : le diamant dopé au bore peut héberger des centres de couleurs, qui sont des défauts dans le réseau du diamant qui présentent des propriétés optiques uniques. Ces centres de couleurs ont des applications dans les expériences d'optique quantique et le traitement de l'information quantique.
Tension de claquage élevée : le diamant dopé au bore CVD peut résister à des tensions de claquage élevées, ce qui le rend idéal pour les appareils électroniques de haute puissance fonctionnant dans des environnements difficiles.
Mobilité élevée du porteur : le diamant dopé au bore possède une mobilité élevée du porteur, permettant des vitesses de commutation plus rapides et des performances améliorées dans les appareils électroniques.
Large fenêtre de potentiel : le diamant dopé au bore a une large fenêtre de potentiel d'environ 3,5 V, permettant l'application de « surpotentiels » pour stimuler des réactions chimiques à haute énergie.
Faibles courants de fond : les électrodes en diamant dopées au bore présentent de faibles courants de fond dans les balayages de voltamétrie cyclique en raison de la petite couche de capacité à l'interface de type semi-conducteur avec les solutions électrolytiques.
Inertie chimique : le diamant dopé au bore CVD est chimiquement inerte, ce qui le rend résistant à la corrosion et adapté aux environnements difficiles.
Propriétés quantiques : Le diamant dopé au bore a des applications prometteuses dans les technologies quantiques, telles que l'informatique quantique, la communication quantique et la détection quantique, en raison de ses longs temps de cohérence et de sa capacité à héberger des bits quantiques individuels (qubits) à température ambiante.
Principe
Le diamant dopé au bore par dépôt chimique en phase vapeur (CVD) est créé en introduisant des atomes de bore dans le réseau de diamant pendant le processus de croissance CVD. Ce processus de dopage contrôle la conductivité électrique du matériau, permettant une personnalisation d'isolant à hautement conducteur.
Avantages
Comportement des semi-conducteurs : le dopage au bore introduit des porteurs de charge dans le réseau de diamant, permettant le contrôle de la conductivité électrique, allant d'isolant à hautement conducteur, ce qui le rend adapté à diverses applications électroniques.
Conductivité thermique élevée : le diamant dopé au bore possède une conductivité thermique exceptionnelle, surpassant les autres semi-conducteurs, permettant une dissipation thermique efficace dans les appareils électroniques de haute puissance, les systèmes laser et la microélectronique.
Large transparence spectrale : le diamant dopé au bore présente une transparence sur une large plage spectrale, de l'ultraviolet à l'infrarouge, ce qui le rend précieux pour les fenêtres optiques, les lentilles et les applications en optique et photonique.
Centres de couleur : le diamant dopé au bore peut héberger des centres de couleur, qui sont des défauts à l'échelle atomique dotés de propriétés optiques et de spin uniques. Ces centres de couleurs trouvent des applications dans les technologies quantiques, notamment l'informatique quantique, la communication quantique et la détection quantique.
Inertie chimique : le diamant dopé au bore est chimiquement inerte, résistant aux environnements difficiles et compatible avec divers produits chimiques, ce qui le rend adapté aux applications dans des conditions corrosives ou extrêmes.
Dureté mécanique : Le diamant dopé au bore hérite de la dureté mécanique exceptionnelle du diamant, offrant durabilité et résistance à l'usure, même dans les applications exigeantes.
Propriétés électriques sur mesure : La concentration d'atomes de bore peut être contrôlée avec précision pendant le processus de croissance CVD, permettant de personnaliser la conductivité électrique du matériau sur une large plage, permettant ainsi une optimisation pour des applications spécifiques.
Dépôt à basse température : le processus de dépôt chimique en phase vapeur (CVD) est généralement effectué à basse température, permettant l'intégration avec une large gamme de substrats et la compatibilité avec divers processus de fabrication de dispositifs.
Compatibilité industrielle : le diamant dopé au bore CVD est compatible avec les processus de fabrication industriels, permettant une production évolutive et rentable, ce qui le rend adapté aux applications à haut volume.
spécification
| Dimension disponible : | Diamètre 100 mm, épaisseur 0,3-2 mm |
|---|---|
| Concentration de bore [B] : | 2 à 6 x 1020 Atomes/cm3, en moyenne sur 0,16 mm2 |
| Résistivité globale (Rv) : | 2 à 1,8 x 10-3 Ohm·m, ± 0,25 x 10-3 Ohm·m |
| Fenêtre de solvant : | >3,0V |
FAQ
Quels sont les principaux avantages et applications du diamant dopé au bore par dépôt chimique en phase vapeur (CVD) ?
Comment le dopage au bore est-il réalisé lors de la croissance des films de diamant ?
Quelle est la relation entre la concentration en atomes de bore et la conductivité électrique du film de diamant ?
Comment adapter la conductivité électrique du film de diamant ?
Quelles sont les limites ou les défis associés à la fabrication de films de diamant dopés au bore ?
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