Алмазные чипы станут новым поколением сенсоров и силовых компонентов, устойчивых к перегреву. Однако для широкого применения требуется недорогой и эффективный метод производства алмазных плёнок и подложек. Похоже, южнокорейские учёные нашли решение этой проблемы. Согласно сообщениям, они смогли синтезировать искусственные алмазы при нормальном атмосферном давлении и с использованием простого оборудования, затрачивая на это всего несколько минут.
Искусственные алмазы впервые были выращены в лаборатории компании General Electric около 50 лет назад. Для этого были созданы условия, имитирующие те, в которых алмазы образуются естественным образом в мантии Земли. Учёные поместили сульфид железа в искусственную среду с давлением 10 тысяч атмосфер и температурой 1400 °C. В этих условиях углерод синтезировал алмаз из затравки. Кроме того, синтетические алмазы можно создавать методом химического осаждения из паровой фазы с использованием затравки и сложного оборудования.
Учёные из Ульсанского национального института науки и технологий (UNIST) предложили новый и простой подход. Один из авторов исследования ранее заметил, что атомы углерода могут связываться в присутствии жидкого галлия. Температура плавления галлия составляет всего 29,76 °C. В среде газообразного метана и при наличии галлия углерод превращается в графен. Таким образом, этот метод можно использовать для синтеза алмазов.
Случайность привела к открытию: капля жидкого галлия попала на кремниевую пластину и растворила её. В этом месте учёные обнаружили вкрапления маленьких алмазов. Дальнейшие исследования привели к разработке процесса, в котором смесь жидкого галлия, кремния, железа и никеля нагревалась в маленьком тигле до 1025 °C и подвергалась воздействию газов метана и водорода. В маленькой рабочей камере алмазы образовывались всего за 15 минут без использования затравок.
По мнению учёных, их открытие позволит наладить производство алмазных подложек и плёнок, которые будут использоваться в полупроводниковой промышленности и других областях.
По материалам:
3dnews
