
Для полупроводниковой промышленности алмазы являются многообещающим материалом, но разрезать их на тонкие пластины сложно. Группа исследователей из Университет Тиба недавно был создан революционный лазерный метод, позволяющий легко разрезать алмазы по идеальной кристаллографической плоскости. Их исследования будут способствовать повышению экономической эффективности алмазных полупроводников для высокоскоростной связи и чрезвычайно эффективного преобразования энергии в электромобилях.
На данный момент материалы на основе кремния, без сомнения, являются лучшими в полупроводниковой промышленности. Тем не менее, исследователи по всему миру усердно работают над разработкой более совершенных заменителей мощных систем и электроники следующего поколения. Любопытно, что алмазы являются одними из наиболее перспективных материалов для таких применений, как быстрая телекоммуникация и преобразование энергии на электростанциях. электромобили.
Отсутствие эффективных методов нарезки алмазов на тонкие пластины ограничивает применение этих материалов, несмотря на их привлекательные качества для полупроводник промышленность. Из-за необходимости синтезировать каждую алмазную пластину по отдельности большинство предприятий не могут позволить себе высокие затраты, связанные с изготовлением.
В настоящее время эта проблема решена японской исследовательской группой под руководством профессора Хирофуми Хидаи из Высшей инженерной школы Университета Тиба. В недавней работе, которая была опубликована в журнале Diamond & Related Materials в июне 2023 года и стала доступна онлайн 18 мая 2023 года, они описывают уникальную технологию лазерной резки, которая может быть использована для получения гладких пластин путем аккуратной нарезки алмаза вдоль идеальной кристаллографической плоскости. Косуке Сакамото, студент магистратуры Высшей школы науки и инженерии Университета Тиба, и Дайдзиро Токунага, бывший докторант и доцент Токийского технологического института, стали соавторами этой статьи.
Большинство кристаллов, включая алмазы, обладают различными свойствами вдоль различных кристаллографических плоскостей, которые являются гипотетическими поверхностями, на которых расположены атомы, составляющие кристалл. Например, огранить алмаз по поверхности {111} несложно. Однако, поскольку это также приводит к образованию трещин вдоль плоскости спайности {111}, увеличивая потерю пропила, нарезка {100} затруднена. Исследователи создали метод обработки алмазов, который концентрирует короткие лазерные импульсы на небольшом участке в форме конуса внутри материала, чтобы остановить распространение этих нежелательных трещин.
Образец прозрачного алмаза подвергался воздействию этих лазерных импульсов в виде квадратной сетки, что позволило исследователям сформировать сетку из крошечных, подверженных внутренним трещинам участков внутри материала. Все измененные области соединяются друг с другом посредством небольших трещин, которые предпочтительно распространяются вдоль плоскости {100}, если расстояние между измененными областями в сетке и количество лазерных импульсов, используемых для каждой области, оптимизированы. Следовательно, простым нажатием острой вольфрамовой иглы на боковую сторону образца можно легко отделить гладкую пластину с поверхностью {100} от остальной части блока. Учитывая все обстоятельства, предложенный метод является решающим шагом на пути к превращению алмазов в жизнеспособный полупроводниковый материал для будущих технологий.
Свежие комментарии