"החוקרים מצליחים להדביק ישירות בין יהלום ו- GaN בטמפרטורת החדר, ומדגימים שהקשר יכול לעמוד בטיפולים בחום של 1,000 ℃, מה שהופך אותו לאידיאלי לתהליך ייצור הטמפרטורה הגבוהה של מכשירים מבוססי GaN", על פי אוניברסיטת אוסקה. , בית הפרויקט.
באופן לא מפתיע, כבר נעשו ניסיונות ליצור גן-על-יהלום, תוך שימוש בצורת מעבר או הדבקה כלשהי, אך השכבה הנוספת הפריעה למוליכות התרמית, ו"בגלל הבדלים גדולים במבני הגבישים שלהם ובקביעות הסריג, צמיחת יהלומים ישירה על GaN ולהיפך זה בלתי אפשרי ", אמר מהנדס ה- OCU ג'יאנבו ליאנג.
התקשרות ופלים ישירה בטמפרטורה גבוהה (בדרך כלל 500 ℃) הייתה אפשרות, אך חוסר התאמה תרמית סדק את התוצאה המצורפת.
"מכיוון שהמאפיינים הכימיים של GaN שונים לחלוטין מחומרים שבהם השתמש צוות המחקר בעבר, לאחר שהשתמשו ב- SAB ליצירת החומר GaN-on-diamond, הם השתמשו במגוון טכניקות לבדיקת היציבות באתר ההדבקה". אמר OCU.
הם השתמשו בספקטרוסקופיית ראמאן, מיקרוסקופיית אלקטרונים הילוכים ובספקטרוסקופיית רנטגן מפזרת אנרגיה כדי להעריך את המבנה ואת ההתנהגות האטומית של יהלום ה- GaN; ספקטרוסקופיה של אובדן אנרגיה אלקטרונים כדי לגלות כיצד אטומי הפחמן מתחברים, ולאחר מכן בדקו את יציבות המפרק ב 700 ℃ בחנקן, כפי שנדרש בעת ייצור התקני כוח GaN.
ככל שהטמפרטורות לריחוי עלו, השכבה התדלדלה ככל שהפחמן האמורפי הפך ליהלום.
לאחר חישול ב -1,000 ℃, השכבה ירדה ל -1.5 ננומטר, "דבר המצביע על הסרת שכבת הביניים לחלוטין על ידי אופטימיזציה של תהליך החישול", אמר מהנדס חבר פרופסור נאוטרו שיגקאווה.
"מאחר שלא נצפתה קילוף בממשק הטרואין לאחר חישול ב -1000 ℃," אמר ליאנג, "תוצאות אלו מצביעות על כך שממשק היהלומים GaN יכול לעמוד בתהליכי ייצור קשים."
העבודה מדווחת בחומרים מתקדמים בשם 'ייצור של ממשק הטרו -ממשק GaN/יהלום ומצב הדבקה כימי ממשלתי לעיצוב מכשירים יעילים ביותר'.
אוניברסיטת אוסקה סיטי עבדה עם אוניברסיטת טוהוקו, אוניברסיטת סאגה ו Adamant Namiki Precision Jewel.