Il-Ġappun Jiżviluppa Teknoloġija Ġdida tat-Tqattigħ tal-Lejżer għal Semikondutturi tad-Djamanti

Id-djamant huwa materjal promettenti għall-industrija tas-semikondutturi, iżda t-tqattigħ f'wejfers irqaq jista 'jkun uġigħ ta' ras u sfida reali.
Fi studju reċenti, tim ta 'riċerkaturi fl-Università ta' Chiba żviluppa teknika ġdida bbażata fuq il-lejżer li tista 'taqta' djamant tul il-pjan tal-kristall ottimali. Din l-iskoperta se tgħin biex dan il-materjal isir aktar kost-effettiv għal konverżjoni effiċjenti tal-enerġija f'vetturi elettriċi, u teknoloġiji ta 'komunikazzjoni b'veloċità għolja.
Preċedentement, għalkemm il-proprjetajiet tad-djamanti huma attraenti għall-industrija tas-semikondutturi, l-applikazzjoni ta 'materjali tad-djamanti kienet limitata min-nuqqas ta' teknoloġija bħalissa fis-suq biex tnaqqas b'mod effiċjenti d-djamanti fi flieli irqaq. Fin-nuqqas ta 'tqattigħ effiċjenti, il-wejfers għandhom jiġu sintetizzati wieħed wieħed, u b'hekk l-ispiża tal-manifattura tagħhom tkun projbittiva fil-biċċa l-kbira tal-industriji.
Grupp ta 'riċerka Ġappuniż immexxi mill-Professur Hirofumi Hidai tal-Iskola tal-Gradwati tal-Inġinerija tal-Università ta' Chiba reċentement sab soluzzjoni għal din il-problema.
Fi studju ppubblikat reċentement fil-ġurnal Djamanti u Materjali Relatati, jirrappurtaw teknika ġdida tat-tqattigħ ibbażata fuq il-lejżer li tista 'tintuża biex jaqtgħu d-djamanti b'mod nadif tul il-wiċċ tal-kristall ottimali biex jipproduċu wejfers lixxi.
Il-proprjetajiet tal-biċċa l-kbira tal-kristalli, inkluż id-djamant, ivarjaw tul pjani tal-kristall differenti (uċuħ li ipotetikament fihom l-atomi li jiffurmaw il-kristall). Per eżempju, djamant jista 'jinqata' faċilment tul il-wiċċ ta '｛111｝. Madankollu, it-tqattigħ ｛100｝ huwa ta 'sfida għaliex jipproduċi wkoll xquq tul il-wiċċ diżintegrat ｛111｝, li jżid it-telf tal-talja.
Biex jipprevjenu l-propagazzjoni ta 'dawn ix-xquq mhux mixtieqa, ir-riċerkaturi żviluppaw teknika ta' pproċessar tad-djamanti li tiffoka impulsi qosra tal-lejżer fuq volum dejjaq u għax-xejn fil-materjal.
Il-Prof Hidai jispjega, "L-irradjazzjoni tal-lejżer iffukata tikkonverti d-djamant f'karbonju amorfu, li għandu densità aktar baxxa mid-djamant. Bħala riżultat, id-densità taż-żona mibdula mill-impulsi tal-lejżer tonqos u jistgħu jiffurmaw xquq."
Billi irradjaw dawn il-polz tal-lejżer fuq kampjun ta 'djamant trasparenti f'mudell ta' grilja kwadra, ir-riċerkaturi ħolqu gradilja ġewwa l-materjal li kienet tikkonsisti f'reġjuni żgħar suxxettibbli għal xquq. Jekk l-ispazjar bejn ir-reġjuni modifikati fil-grilja u n-numru ta 'impulsi tal-lejżer użati f'kull reġjun huwa ottimali, ir-reġjuni modifikati kollha huma konnessi ma' xulxin permezz ta 'xquq żgħar li preferenzjali jinfirxu tul il-pjan ｛100｝. Għalhekk, wejfer lixx b'wiċċ ta '｛100｝ jista' jiġi sseparat faċilment mill-bqija tal-blokka billi sempliċement timbotta labra tat-tungstenu li jaqtgħu fuq naħa waħda tal-kampjun.
B'mod ġenerali, it-teknika ta 'hawn fuq hija pass ewlieni biex id-djamant isir materjal semikonduttur adattat għal teknoloġiji futuri. F'dan ir-rigward, Prof Hidai jgħid: "Il-kapaċità tal-flieli tad-djamanti li jipproduċu wejfers ta 'kwalità għolja bi prezz baxx hija kruċjali għall-fabbrikazzjoni ta' apparati semikondutturi tad-djamanti. Għalhekk, din ir-riċerka tressaqna pass eqreb lejn ir-realizzazzjoni tad-diversi applikazzjonijiet tad-djamanti. semikondutturi fis-soċjetà, bħat-titjib tar-rata ta 'konverżjoni tal-enerġija ta' karozzi elettriċi u ferroviji."