IT之家 4 月 25 日消息，來自韓國基礎科學研究所的材料科學團隊近日在《自然》雜志刊文，宣布成功在標準大氣壓和 1025 °C 下實現鉆石合成。該制備方法有望為金剛石薄膜的生產開創一條成本更低的道路。
金剛石不僅是一種寶石，也是一種*的半導體材料，擁有超寬禁帶間隙，相較現已商用的硅等材料更適合高溫、高輻射、高電壓環境。
目前，金剛石鉆石*常見的路線是高溫高壓方法，該方法相對便宜，不過需要近 60000 倍大氣壓的壓強和 1600°C 的高溫；另一種途徑是化學氣相沉積，但需要昂貴的制造設備。
該研究團隊負責人的羅德尼?魯夫（Rodney Ruoff）表示，幾年前其注意到合成金剛石不一定需要極端條件：
有日本研究人員于 2017 年報告，將液態金屬鎵暴露在甲烷氣體中可生成金剛石的同素異形體石墨，這啟發了魯夫對含鎵液金從含碳氣體中“脫碳”進而生成金剛石路線的研究。
一次巧合中，魯夫所領導的團隊發現，當反應環境引入硅單質后，出現了微小的金剛石晶體。
根據這一現象，實驗團隊改進了反應裝置，將含有液態鎵、鐵、鎳和硅的混合物暴露在甲烷氫氣混合氣氛中，并加熱到 1,025 °C，成功在不使用高壓和晶種的條件下生成了金剛石。
目前魯夫團隊已成功制備由數千個金剛石晶體組成的微型金剛石薄膜。這些晶體直徑不超過 100 納米，和病毒大小相當。
如果未來這一常壓合成技術能成功推廣至更大規模，那將開辟一條更經濟、更簡便的金剛石薄膜制備道路，有望為量子計算機和功率半導體發展提供強大助力。
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