Рефераты
Управление алмазом
То, что алмаз — по многим причинам перспективный материал для разных технологий, хорошо известно. Но любой материал делается ещё перспективнее, если его свойствами можно управлять. Управлять свойствами можно с помощью каких-то внешних воздействий. Например, на некоторые свойства влияют упругие деформации, это направление в физике называется стрейнтроника. Можно управлять, изменяя состав, причём если мы вводим в материал кусочки (нити, частицы) из другого материала, то это скорее назовут композиционным материалом. А если мы вводим другое вещество, так сказать, отдельными атомами, то говорят об изменении состава (хотя это второе вещество может потом частично собраться в какие-то «кусочки», как углерод в чугуне).
Одно из перспективных направлений для применения алмаза — электроника. Он диэлектрик с высокой теплопроводностью, это уникальное сочетание. Хотелось бы уметь управлять его проводимостью — типом (p- или n-тип) и величиной. Для этого надо вводить в него примеси, но это проблема: не все вводятся. А вот водород попадает внутрь алмаза сам, из смеси H2 и CH4 при образовании алмазной плёнки путём её осаждения, и он уменьшает сопротивление плёнки. Иногда это хорошо, иногда — плохо, но в любом случае хочется иметь возможность на это влиять. Выгнать водород из плёнки и увеличить её сопротивление можно нагревом до 600°C, но в некоторых случаях нагрев нежелателен.
Исследователи из Института прикладной физики (Нижний Новгород), Института проблем машиноведения (Санкт-Петербург) и Физико-технического института (Санкт-Петербург) показали, что подавить встраивание водорода в плёнку можно добавлением к реакционной смеси кислорода. Это позволяет получить высокие сопротивления, не подвергая плёнки высокотемпературной обработке.
Иванов О. А., Вихарев А. Л., Богданов С. А., Овечкин Н. М., Логинов В. П., Яковлев Ю. А., Вуль А. Я. Исследование влияния содержания водорода на проводимость нанокристаллических алмазных плёнок. Письма в ЖТФ, 2022, вып. 2, с. 37.