Materiali CVD
Diamante drogato con boro CVD
Numero articolo : cvdm-07
Il prezzo varia in base a specs and customizations
- Diametro
- 100 mm
- Spessore
- 0,3-2 mm
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Il diamante drogato con boro per deposizione chimica da vapore (CVD) è un materiale unico che combina le straordinarie proprietà del diamante con una conducibilità elettrica controllabile. Introducendo con precisione atomi di boro nel reticolo del diamante durante la crescita CVD, il diamante diventa un materiale versatile con proprietà elettriche personalizzate, che vanno da isolanti ad altamente conduttive. Ciò consente diverse applicazioni in elettronica, sensori, gestione del calore, ottica e tecnologie quantistiche.
Applicazioni
Il diamante drogato con boro per deposizione chimica da vapore (CVD) è un materiale versatile con proprietà eccezionali, che offre soluzioni uniche alle sfide di diversi settori, dall'elettronica alle tecnologie quantistiche. Il suo continuo sviluppo e la sua integrazione in varie applicazioni promettono di far progredire la tecnologia e la ricerca scientifica negli anni a venire.
- Elettronica: Dispositivi elettronici ad alta potenza, transistor ad alta frequenza, diodi, transistor a effetto di campo (FET).
- Sensori: Temperatura, pressione, radiazione, composizione dei gas
- Gestione del calore: Diffusori di calore, dissipatori di calore, soluzioni di gestione termica
- Ottica e fotonica: Finestre ottiche, lenti, substrati per esperimenti di ottica quantistica
- Tecnologie quantistiche: Informatica quantistica, comunicazione quantistica, applicazioni di rilevamento quantistico
Caratteristiche
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Eccezionale conduttività termica: Il diamante drogato con boro CVD possiede un'eccezionale conduttività termica, che consente un'efficiente dissipazione del calore nell'elettronica ad alta potenza, nei sistemi laser e nella microelettronica.
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Conduttività elettrica personalizzabile: Grazie al controllo preciso della concentrazione di boro durante il processo di crescita CVD, la conducibilità elettrica del diamante drogato con boro CVD può essere personalizzata in un'ampia gamma, da isolante ad altamente conduttiva.
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Ampia trasparenza spettrale: Il diamante drogato con boro CVD presenta una trasparenza in un'ampia gamma spettrale, che lo rende adatto ad applicazioni nell'ottica e nella fotonica, come finestre e lenti ottiche.
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Ospitalità del centro colore: Il diamante drogato con boro può ospitare centri di colore, che sono difetti nel reticolo del diamante che presentano proprietà ottiche uniche. Questi centri di colore trovano applicazione negli esperimenti di ottica quantistica e nell'elaborazione di informazioni quantistiche.
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Alta tensione di rottura: Il diamante drogato con boro CVD è in grado di resistere a tensioni di rottura elevate, che lo rendono ideale per i dispositivi elettronici ad alta potenza che operano in ambienti difficili.
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Elevata mobilità dei portatori: Il diamante drogato con boro possiede un'elevata mobilità dei portatori, che consente velocità di commutazione più elevate e migliori prestazioni nei dispositivi elettronici.
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Ampia finestra di potenziale: Il diamante drogato con boro ha un'ampia finestra di potenziale di circa 3,5 V, che consente l'applicazione di "sovrapotenziali" per stimolare reazioni chimiche ad alta energia.
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Basse correnti di fondo: Gli elettrodi di diamante drogato con boro presentano basse correnti di fondo nelle scansioni di voltammetria ciclica, grazie al piccolo strato di capacità all'interfaccia del semiconduttore con le soluzioni elettrolitiche.
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Inerzia chimica: Il diamante drogato con boro CVD è chimicamente inerte e quindi resistente alla corrosione e adatto ad ambienti difficili.
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Proprietà quantistiche: Il diamante drogato con boro ha applicazioni promettenti nelle tecnologie quantistiche, come l'informatica quantistica, la comunicazione quantistica e il rilevamento quantistico, grazie ai suoi lunghi tempi di coerenza e alla capacità di ospitare singoli bit quantistici (qubit) a temperatura ambiente.
Principio
Il diamante drogato con boro per deposizione chimica da vapore (CVD) viene creato introducendo atomi di boro nel reticolo del diamante durante il processo di crescita CVD. Questo processo di drogaggio controlla la conduttività elettrica del materiale, consentendo una personalizzazione da isolante ad altamente conduttivo.
Vantaggi
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Comportamento semiconduttivo: Il drogaggio del boro introduce portatori di carica nel reticolo del diamante, consentendo di controllare la conduttività elettrica, che va da isolante ad altamente conduttiva, rendendolo adatto a varie applicazioni elettroniche.
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Elevata conduttività termica: Il diamante drogato con boro possiede un'eccezionale conducibilità termica, superiore a quella di altri semiconduttori, che consente un'efficiente dissipazione del calore nei dispositivi elettronici ad alta potenza, nei sistemi laser e nella microelettronica.
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Ampia trasparenza spettrale: Il diamante drogato con boro presenta una trasparenza in un'ampia gamma spettrale, dall'ultravioletto all'infrarosso, che lo rende prezioso per finestre ottiche, lenti e applicazioni in ottica e fotonica.
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Centri di colore: Il diamante drogato con boro può ospitare centri di colore, che sono difetti su scala atomica con proprietà ottiche e di spin uniche. Questi centri di colore trovano applicazione nelle tecnologie quantistiche, tra cui l'informatica quantistica, la comunicazione quantistica e il rilevamento quantistico.
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Inerzia chimica: Il diamante drogato con boro è chimicamente inerte, resistente agli ambienti difficili e compatibile con varie sostanze chimiche, il che lo rende adatto ad applicazioni in condizioni corrosive o estreme.
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Durezza meccanica: Il diamante drogato con boro eredita l'eccezionale durezza meccanica del diamante, garantendo durata e resistenza all'usura, anche nelle applicazioni più difficili.
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Proprietà elettriche personalizzate: La concentrazione di atomi di boro può essere controllata con precisione durante il processo di crescita CVD, consentendo di personalizzare la conduttività elettrica del materiale in un'ampia gamma, permettendo l'ottimizzazione per applicazioni specifiche.
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Deposizione a bassa temperatura: Il processo di deposizione chimica da vapore (CVD) viene tipicamente eseguito a basse temperature, consentendo l'integrazione con un'ampia gamma di substrati e la compatibilità con vari processi di fabbricazione dei dispositivi.
-
Compatibilità industriale: Il diamante drogato con boro CVD è compatibile con i processi di produzione industriale e consente una produzione scalabile ed economica, rendendolo adatto ad applicazioni in grandi volumi.
Specifiche tecniche
| Dimensioni disponibili: | Diametro 100 mm, spessore 0,3-2 mm |
|---|---|
| Concentrazione di boro [B]: | Da 2 a 6 x 1020 atomi /cm3, media su 0,16 mm2 |
| Resistività di massa (Rv): | Da 2 a 1,8 x 10-3 Ohm m, ± 0,25 x 10-3 Ohm m |
| Finestra del solvente: | >3.0V |
FAQ
Quali sono i vantaggi e le applicazioni principali del diamante drogato con boro per deposizione chimica da vapore (CVD)?
Come si ottiene il drogaggio del boro durante la crescita dei film di diamante?
Qual è la relazione tra la concentrazione di atomi di boro e la conducibilità elettrica del film di diamante?
Come si può personalizzare la conduttività elettrica del film di diamante?
Quali sono le limitazioni o le sfide associate alla fabbricazione di film di diamante drogato con boro?
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