钻石薄膜:一个21世纪的材料. 第二部分:一个新的希望

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 半导体技术 半导体技术
• 量子计算是一种量子计算.

背景情况:

• 使用化学蒸汽沉积 (CVD) 的钻石薄膜技术在20世纪90年代为其潜在的半导体应用产生了显著的兴奋.
• 早期的挑战,包括生产大面积钻石晶片的困难和实现有效的n型兴奋剂,显著减缓了进展,并减少了研究资金.
• 尽管最初出现了挫折,2010年代近期的突破为该领域带来了新的活力,突出了新的应用,并为钻石的技术前景带来了新的希望.

研究的目的:

• 提供对钻石薄膜技术的最新审查,评估过去25年的进展.
• 分析钻石电子产品发展放缓背后的原因.
• 突出最近的进展和新兴应用,推动钻石研究的复苏.

主要方法:

• 对钻石薄膜化学蒸汽沉积 (CVD) 的历史研究和发展进行了回顾.
• 分析大面积晶圆制造和n型钻石兴奋剂的挑战.
• 识别和讨论自2010年代初以来发现的最新改变游戏规则的应用程序.

主要成果:

• 最初对钻石半导体的高期望被重大材料加工和兴奋剂挑战所缓和.
• 随着竞争材料的发展,研究热情和资金的下降发生了.
• 电化学电极的新应用,量子计算的空位 (NV) 中心以及宝石质量钻石的增长都刺激了复兴.

结论:

• 钻石薄膜技术经历了一段复杂的轨迹,以最初的承诺,重大障碍和最近的复苏为标志.
• 克服制造和兴奋剂限制对于实现钻石在电子领域的全部潜力至关重要.
• 量子技术和先进材料的新兴应用表明,基于钻石的创新具有有前途的未来.