Osaka Şehir Üniversitesi'ne göre "Araştırmacılar elmas ve GaN'nin oda sıcaklığında doğrudan bağlanmasını başardılar ve bağın 1,000°C'lik ısıl işlemlere dayanabildiğini gösterdiler, bu da onu GaN tabanlı cihazların yüksek sıcaklık üretim süreci için ideal kılıyor." , projenin evi.
Şaşırtıcı olmayan bir şekilde, bir çeşit geçiş veya yapışma katmanı kullanılarak elmas üzerinde GaN oluşturmak için halihazırda girişimlerde bulunuldu, ancak ek katman termal iletkenliğe müdahale etti ve "kristal yapıları ve kafes sabitlerindeki büyük farklılıklar nedeniyle elmas büyümesini doğrudan etkiledi" OCU mühendisi Jianbo Liang, "GaN'de ve bunun tersi mümkün değildir" dedi.
Yüksek sıcaklıkta (tipik olarak 500°C) doğrudan levha yapıştırma olasılığı vardı, ancak termal uyumsuzluk bağlanma sonucunu bozdu.
"GaN'nin kimyasal özellikleri, araştırma ekibinin geçmişte kullandığı malzemelerden tamamen farklı olduğundan, elmas üzerinde GaN malzemesini oluşturmak için SAB kullandıktan sonra, bağlanma bölgesinin stabilitesini test etmek için çeşitli teknikler kullandılar." dedi OCU.
GaN elmasının yapısını ve atomik davranışını değerlendirmek için Raman spektroskopisi, transmisyon elektron mikroskobu ve enerji dağılımlı x-ışını spektroskopisini kullandılar; Karbon atomlarının nasıl bağlandığını ortaya çıkarmak için elektron enerji kaybı spektroskopisi yapıldı ve ardından, GaN güç cihazları yapılırken gerekli olduğu gibi, eklemin stabilitesini nitrojende 700 ° C'de test edildi.
Tavlama sıcaklıkları arttıkça katman inceldi ve amorf karbon elmasa dönüştü.
Mühendis Profesör Naoteru Shigekawa, 1,000°C'de tavlamanın ardından katmanın 1.5 nm'ye düştüğünü ve "tavlama işleminin optimize edilmesiyle ara katmanın tamamen kaldırılabileceğini öne sürdüğünü" söyledi.
Liang, "1000°C'de tavlama sonrasında hetero-arayüzde herhangi bir soyulma gözlemlenmediğinden bu sonuçlar, GaN-elmas arayüzünün zorlu üretim süreçlerine dayanabileceğini gösteriyor" dedi.
Çalışma, Advanced Materials dergisinde 'Yüksek verimli cihaz tasarımı için GaN/elmas heteroarayüzünün ve arayüzey kimyasal bağlanma durumunun imalatı' olarak rapor edilmiştir.
Osaka Şehir Üniversitesi, Tohoku Üniversitesi, Saga Üniversitesi ve Adamant Namiki Precision Jewel ile çalıştı.