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美国研发出金刚石氮化硼晶体层可用于高功率器件

作者:AG真人游戏平台官网 时间:2022-11-17 04:19
本文摘要:北卡罗来纳州立大学的材料研究人员早已研发出有一种对新技术,将金刚石沉积在立方体氮化硼表面(c-BN),融合成一个新的单晶体结构。 这种材料可以用来生产大功率设备,如创立下一代智能电网所需的固态变压器,,北卡州立大学材料科学与工程特聘讲席教授及本研究论文的主要作者JayNarayan说道。 它也可以用来生产刀具、高速工件加工和深海钻井设备,Narayan说道。金刚石很柔软但也更容易水解成坚硬的石墨。c-BN外壳层可以避免水解。金刚石也与铁相互作用,使其无法用作钢工具。

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北卡罗来纳州立大学的材料研究人员早已研发出有一种对新技术,将金刚石沉积在立方体氮化硼表面(c-BN),融合成一个新的单晶体结构。  这种材料可以用来生产大功率设备,如创立下一代智能电网所需的固态变压器,,北卡州立大学材料科学与工程特聘讲席教授及本研究论文的主要作者JayNarayan说道。

  它也可以用来生产刀具、高速工件加工和深海钻井设备,Narayan说道。金刚石很柔软但也更容易水解成坚硬的石墨。c-BN外壳层可以避免水解。金刚石也与铁相互作用,使其无法用作钢工具。

再度,c-BN不会解决问题这个问题。  c-BN是一种具备立方晶体结构的氮化硼(BN)。

它与金刚石性能相近,但有几个优点:c-BN具备较高的带隙,这使其用作大功率器件极具吸引力;c-BN可以被掺入,使其具备于是以、负电荷层,这意味著它可以被用来生产晶体管;当曝露在氧气中时,其表面构成平稳的水解层,使它在高温条件下平稳。今年早些时候,Narayan发布了一种更加慢、更加低廉的生产c-BN的技术。  研究人员首先创立c-BN基体,用来创立外延、或单晶的金刚石/c-BN结构。

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这用于了Narayan今年早些时候公布的新技术。然后利用脉冲激光沉积法在500℃和优化的大气压力下将金刚石沉积在c-BN表面。用于脉冲激光技术需要掌控金刚石层的厚度。

  这在一个单腔室内之后可已完成所有工作,过程更为节约能源,更加有时效性,Narayan说道。只需用于固态碳和氮化硼才可,它比传统技术更加环保。  研究人员还需要利用传统的化学气相沉积技术将金刚石沉积在c-BN表面,但这必须利用甲烷气、氢气和900C的钨灯丝。

  化学气相沉积的方法需要已完成这些工作,但我们的脉冲激光沉积方法效果更佳,不牵涉到有毒气体,可在较低的温度下已完成。Narayan说道。  Narayan早已与人联合创办了一家公司,q-carbon有限责任公司。

该公司享有这项技术的许可,致力于将该技术在多个应用程序中构建商业化用于。


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