科技论坛2022.241210引言金刚石，通常也被称作钻石。自从被人们在自然界中发现就一直被当作奢侈品使用。由于金刚石长久以来在人类社会中代表着财富，地位，美学等等，合成金刚石一直是人们追求的方向。自上个世纪第一颗高温高压法合成金刚石问世以来，合成金刚石的工艺、产量和质量一直都在快速进步。同时期，随着微电子工业的爆炸式发展，人们在寻找新的半导体材料时渐渐的把目光锁定在了金刚石上。此后不久，人们便欣喜地发现金刚石在微电子和半导体工业中的价值远远超出在奢侈品中的价值。各种以金刚石为核心的具有革命性的应用和器件被探索出来。1金刚石的物理特性碳原子在形成金刚石的过程中经历了sp3轨道杂化，所有外层电子都参与了化合键的形成，使得每一个碳原子都和另外四个碳原子连接，微观上形成正四面体结构，宏观上的结晶为正八面体。正是由于所有价电子都形成共价键且共价键空间结构稳定使得宏观的金刚石晶体是目前已知最坚硬的物体。高纯度的金刚石晶体没有自由电子，所以不导电。因此，金刚石材料具有迄今为止最高的禁带宽度。此外，由于金刚石的原子排列的高度一致性使得金刚石在热传导能力上也有远超其他物质的表现。金刚石物理参数见表1。表1金刚石物理参数表密度3.5g/cm3折射率2.42禁带宽度5.45eV导热率900-2300W/(m·K)莫氏硬度102金刚石的制备工业技术的进步使合成金刚石自上个世纪五十年代成为可能。现阶段常用的金刚石合成工艺方法为高温高压法和微波等离子化学气相沉积法。这两种方法各有优缺点，可以金刚石半导体器件研究概述杜昊临1，李卓然1，陈喆2（1.无锡市临碳电子科技有限公司，江苏无锡，214000；2.北京遥测技术研究所，北京，100000）摘要：半个多世纪以来半导体基础材料经历了从锗、硅为代表的第一代，砷化镓、磷化铟为代表的第二代，碳化硅、氮化镓、氮化铝为代表的第三代的逐步演化。在演化过程中，更快响应，更高功率，更强稳定性始终是人们不断追求的目标。尽管现有半导体器件已经极大的推动了人类文明的进步且创造了巨大的价值，但是第四代半导体材料——金刚石展现出来的各种特性依旧使人欣喜和对未来充满信心。本文将概述现阶段金刚石半导体器件研究的进展，包括金刚石材料的制备，金刚石二极管、发光二极管、三极管、场效应管，金刚石传感器，金刚石微机械等等。关键词：金刚石；CVD；金刚石半导体；金刚石功率器件；金刚石传感器中图分类号：TN304文献标识码：AOverviewofresearchondiamondsemiconduc...
