Materiais CVD
Diamante dopado com boro CVD
Número do item : cvdm-07
O preço varia com base em specs and customizations
- Diâmetro
- 100 mm
- Espessura
- 0,3-2mm
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O diamante dopado com boro por deposição química em fase vapor (CVD) é um material único que combina as extraordinárias propriedades do diamante com uma condutividade eléctrica controlável. Através da introdução precisa de átomos de boro na rede do diamante durante o crescimento por CVD, este torna-se um material versátil com propriedades eléctricas adaptadas, que vão desde o isolamento até à alta condutividade. Isto permite diversas aplicações em eletrónica, sensores, gestão de calor, ótica e tecnologias quânticas.
Aplicações
O diamante dopado com boro por deposição química em fase vapor (CVD) é um material versátil com propriedades excepcionais, oferecendo soluções únicas para desafios em várias indústrias, desde a eletrónica às tecnologias quânticas. O seu desenvolvimento e integração contínuos em várias aplicações são uma grande promessa para o avanço da tecnologia e da investigação científica nos próximos anos.
- Eletrónica: Dispositivos electrónicos de alta potência, transístores de alta frequência, díodos, transístores de efeito de campo (FET)
- Sensores: Temperatura, pressão, radiação, composição de gases
- Gestão do calor: Dissipadores de calor, dissipadores de calor, soluções de gestão térmica
- Ótica e fotónica: Janelas ópticas, lentes, substrato para experiências de ótica quântica
- Tecnologias quânticas: Computação quântica, comunicação quântica, aplicações de deteção quântica
Características
-
Condutividade térmica excecional: O diamante CVD dopado com boro possui uma condutividade térmica excecional, permitindo uma dissipação eficiente do calor em eletrónica de alta potência, sistemas laser e microeletrónica.
-
Condutividade elétrica sob medida: Através do controle preciso da concentração de boro durante o processo de crescimento CVD, a condutividade elétrica do diamante dopado com boro CVD pode ser personalizada em uma ampla faixa, de isolante a altamente condutiva.
-
Ampla transparência espetral: O diamante dopado com boro CVD apresenta transparência em uma ampla faixa espetral, o que o torna adequado para aplicações em ótica e fotônica, como janelas e lentes ópticas.
-
Hospedagem de centros de cor: O diamante dopado com boro pode hospedar centros de cor, que são defeitos na estrutura do diamante que apresentam propriedades ópticas exclusivas. Estes centros de cor têm aplicações em experiências de ótica quântica e processamento de informação quântica.
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Alta tensão de rutura: O diamante dopado com boro CVD pode suportar altas tensões de rutura, o que o torna ideal para dispositivos eletrônicos de alta potência que operam em ambientes adversos.
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Alta mobilidade de portadores: O diamante dopado com boro possui uma elevada mobilidade de portadores, permitindo velocidades de comutação mais rápidas e um melhor desempenho em dispositivos electrónicos.
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Ampla janela de potencial: O diamante dopado com boro tem uma ampla janela de potencial de aproximadamente 3,5 V, permitindo a aplicação de "sobrepotenciais" para estimular reações químicas de alta energia.
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Baixas correntes de fundo: Os eletrodos de diamante dopado com boro apresentam baixas correntes de fundo em varreduras de voltametria cíclica devido à pequena camada de capacitância na interface semelhante a um semicondutor com soluções eletrolíticas.
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Inércia química: O diamante dopado com boro CVD é quimicamente inerte, o que o torna resistente à corrosão e adequado para ambientes agressivos.
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Propriedades quânticas: O diamante dopado com boro tem aplicações promissoras em tecnologias quânticas, como a computação quântica, a comunicação quântica e a deteção quântica, devido aos seus longos tempos de coerência e à capacidade de alojar bits quânticos individuais (qubits) à temperatura ambiente.
Princípio
O diamante dopado com boro por deposição química em fase vapor (CVD) é criado através da introdução de átomos de boro na estrutura do diamante durante o processo de crescimento CVD. Este processo de dopagem controla a condutividade eléctrica do material, permitindo a personalização desde o isolamento até à alta condutividade.
Vantagens
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Comportamento semicondutor: A dopagem com boro introduz portadores de carga na rede do diamante, permitindo o controlo da condutividade eléctrica, que varia entre isolante e altamente condutora, tornando-o adequado para várias aplicações electrónicas.
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Alta condutividade térmica: O diamante dopado com boro possui uma condutividade térmica excecional, superando outros semicondutores, permitindo uma dissipação de calor eficiente em dispositivos electrónicos de alta potência, sistemas laser e microeletrónica.
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Ampla transparência espetral: O diamante dopado com boro apresenta transparência em uma ampla faixa espetral, do ultravioleta ao infravermelho, tornando-o valioso para janelas ópticas, lentes e aplicações em ótica e fotônica.
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Centros de cor: O diamante dopado com boro pode alojar centros de cor, que são defeitos à escala atómica com propriedades ópticas e de spin únicas. Estes centros de cor encontram aplicações em tecnologias quânticas, incluindo computação quântica, comunicação quântica e deteção quântica.
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Inércia química: O diamante dopado com boro é quimicamente inerte, resistente a ambientes agressivos e compatível com vários produtos químicos, o que o torna adequado para aplicações em condições corrosivas ou extremas.
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Dureza mecânica: O diamante dopado com boro herda a excecional dureza mecânica do diamante, proporcionando durabilidade e resistência ao desgaste, mesmo em aplicações exigentes.
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Propriedades elétricas sob medida: A concentração de átomos de boro pode ser controlada com precisão durante o processo de crescimento CVD, permitindo a personalização da condutividade elétrica do material em uma ampla faixa, possibilitando a otimização para aplicações específicas.
-
Deposição a baixa temperatura: O processo de deposição química de vapor (CVD) é normalmente realizado a baixas temperaturas, permitindo a integração com uma vasta gama de substratos e a compatibilidade com vários processos de fabrico de dispositivos.
-
Compatibilidade industrial: O diamante dopado com boro CVD é compatível com os processos de fabrico industrial, permitindo uma produção escalável e económica, tornando-o adequado para aplicações de grande volume.
Especificação
| Dimensão disponível: | Diâmetro100mm, espessura 0,3-2mm |
|---|---|
| Concentração de boro [B]: | 2 a 6 x 1020 átomos /cm3, média de 0,16 mm2 |
| Resistividade em massa (Rv): | 2 a 1,8 x 10-3 Ohm m, ± 0,25 x 10-3 Ohm m |
| Janela de solvente: | >3.0V |
FAQ
Quais são as principais vantagens e aplicações do diamante dopado com boro por Deposição Química em Vapor (CVD)?
Como é obtida a dopagem com boro durante o crescimento de filmes de diamante?
Qual é a relação entre a concentração de átomos de boro e a condutividade eléctrica da película de diamante?
Como é que a condutividade eléctrica da película de diamante pode ser personalizada?
Quais são as limitações ou desafios associados à fabricação de filmes de diamante dopado com boro?
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