"نجح الباحثون في الربط المباشر للماس والجاليوم في درجة حرارة الغرفة ، وأثبتوا أن الرابطة يمكنها تحمل المعالجات الحرارية بمقدار 1,000 ، مما يجعلها مثالية لعملية التصنيع ذات درجة الحرارة العالية للأجهزة القائمة على الجاليوم" ، وفقًا لجامعة مدينة أوساكا. ، موطن المشروع.
مما لا يثير الدهشة ، تم إجراء محاولات بالفعل لإنشاء GaN-on-diamond ، باستخدام شكل من أشكال الانتقال أو طبقة الالتصاق ، ولكن الطبقة الإضافية تتداخل مع التوصيل الحراري ، و "نظرًا للاختلافات الكبيرة في الهياكل البلورية وثوابت الشبكة ، فإن النمو المباشر للماس على GaN والعكس صحيح أمر مستحيل "، قال مهندس OCU Jianbo Liang.
كان الترابط المباشر للرقاقة ذات درجة الحرارة العالية (عادةً 500 ℃) احتمالًا ، لكن عدم التطابق الحراري أدى إلى تكسير النتيجة المستعبدة.
"نظرًا لأن الخصائص الكيميائية لـ GaN تختلف تمامًا عن المواد التي استخدمها فريق البحث في الماضي ، بعد أن استخدموا SAB لإنشاء مادة GaN على الماس ، استخدموا مجموعة متنوعة من التقنيات لاختبار استقرار موقع الترابط ،" قال OCU.
استخدموا التحليل الطيفي لرامان ، والمجهر الإلكتروني للإرسال والتحليل الطيفي للأشعة السينية المشتتة للطاقة لتقييم الهيكل والسلوك الذري لألماس الجاليوم. التحليل الطيفي لفقدان طاقة الإلكترون للكشف عن كيفية ترابط ذرات الكربون ، ثم اختبار ثبات المفصل عند 700 في النيتروجين ، حيث أن ذلك مطلوب عند صنع أجهزة طاقة الجاليوم.
مع زيادة درجات حرارة التلدين ، تتحول الطبقة g أو الأرق مثل الكربون غير المتبلور إلى الماس.
بعد التلدين عند 1,000 ، تقلصت الطبقة إلى 1.5 نانومتر ، "مما يشير إلى أنه يمكن إزالة الطبقة الوسيطة تمامًا عن طريق تحسين عملية التلدين" ، كما قال المهندس الزميل البروفيسور Naoteru Shigekawa.
قال ليانج: "نظرًا لعدم ملاحظة أي تقشير في الواجهة غير المتجانسة بعد التلدين عند 1000 ، تشير هذه النتائج إلى أن واجهة GaN-diamond يمكن أن تصمد أمام عمليات التصنيع القاسية."
تم الإبلاغ عن العمل في Advanced Materials كـ "تصنيع واجهة الجاليوم غير المتجانسة / الماس وحالة الترابط الكيميائي البيني لتصميم جهاز عالي الكفاءة".
عملت جامعة مدينة أوساكا مع جامعة توهوكو وجامعة ساغا وجامعة Adamant Namiki Precision Jewel.