中國儲能網訊：在半導體行業(yè)，硅一直是電子設備領域的王者，但是已經達到了物理限制。據外媒報道，為了更高效地為電網、機車以及電動汽車供電，美國勞倫斯利佛莫爾國家實驗室（Lawrence Livermore National Laboratory，LLNL）的科學家開始轉而使用鉆石，作為超寬帶隙半導體。
鉆石制成的電導開關（圖片來源：勞倫斯利佛莫爾國家實驗室）
現在已經證明鉆石具有優(yōu)越的載流子遷移率，電場擊穿率以及熱導電率，而此類特征對于為電子設備供電而言，是至關重要的特征，特別是為了生長高品質單晶體，科學家們研發(fā)了化學氣相沉積（CVD）工藝，也導致鉆石變得更加適合用于為電子設備供電。
該研究團隊研究了合成鉆石的特性，此類鉆石比自然生成的鉆石質量更高。LLNL物理學家Paulius Grivickas表示：“在電子設備領域，需要盡可能從純材料開始，這樣才能將純材料塑造成具備所需特性，以應用到設備中。”
在光導設備中，通過引入可以控制載流子復合壽命的雜質，可以實現電導率與頻率響應的最佳組合。研究人員發(fā)現，在鉆石中，可以找到一種便宜且簡單的方法替代上述方法，即電子輻照法，可以通過破壞晶格原子的位置打造復合缺陷。
Grivackas表示：“我們照射該顆高質量的純CVD鉆石，以確定是否能夠定制載流子的壽命。最終，我們確定了哪種輻照缺陷會影響載流子的壽命以及在相關技術溫度下退火時，該缺陷會如何表現?！?
研究人員表示，以此種方式打造的光導鉆石開關可用于電網，以控制電流和電壓浪涌，因為此種現象可能會燒壞設備。目前的硅制開關尺寸很大且很笨重，但是由鉆石制成的開關卻只有指尖大小，但是能夠與硅制開關做一樣的工作。
該項研究也表明，此類鉆石開關可用于能源輸送系統，該團隊展示了其能夠實現兆瓦級的射頻發(fā)電裝置，只是需要優(yōu)化鉆石的高頻率響應能力。
