Покриття з легованого алмаза може значно розширити можливості сучасної електроніки
З точки зору промислового застосування дослідники вже досить давно оцінили алмази, завдяки їх надзвичайної твердості, оптичної прозорості, стійкості до впливу різних хімічних речовин, різних видів випромінювань, електричних і магнітних полів. Але, для того, щоб використовувати всі вище перераховані сторони алмазів в електроніці, потрібно зробити їх струмопровідними, що досягається за рахунок штучного легування алмазів атомами напівпровідникових матеріалів, зокрема, бору.
В процесі отримання легованого алмазу немає нічого складного, набагато складніше інтегрувати струмопровідні алмазні елементи і тонкоплівковий алмазне покриття в структуру електронних пристроїв і напівпровідникових чіпів. Для цього потрібне використання вкрай високих температур, які руйнують чутливі до температурі елементи напівпровідникових датчиків, фотонних та оптичних компонентів електронних пристроїв.
Ця ситуація, гальмувала застосування легованих алмазів в електроніці, зараз змінилася завдяки роботі групи дослідників Advanced Diamond Technologies з Ромеовилля, Іллінойс. У своїй публікації на сторінках видання Applied Physics Letters вони описали розроблений ними технологічний процес нанесення плівок легованих алмазів, який протікає при відносно низьких температурах порядку 460-600 градусів за шкалою Цельсія.
Слід зауважити, що технології нанесення плівок алмазу, легованих бором, при низьких температурах, вже існують якийсь час. Але нова технологія дозволяє нанести алмазні покриття на необхідні галузі електронних пристроїв, забезпечуючи при цьому високі показники електропровідності покриття. І найголовніше в новому технологічному процесі є те, що він досить простий і недорогий, завдяки чому можна серйозно думати про його практичному впровадженні і застосуванні.
Ключовим моментом нової технології легування алмазу бором і осадження плівки при низькій температурі є точне дотримання співвідношення метано-водневої суміші в середовищі якої і відбуваються всі процеси. Постійне підтримання точної концентрації кожного з газів дозволило знизити температуру процесу, при якому на поверхню електронного пристрою осідає високоякісна алмазна плівка без помітних змін електричної провідності і гладкості по відношенню до алмазним плівкам, осаждаемым при більш високих температурах.
Дослідники повідомили, що їм потрібно провести ще ряд дослідів і експериментів, які дозволять їм зібрати додаткові дані, які відкривають всі нюанси і можливості низькотемпературного осадження алмазів. Очікується, що невеликі зміни вже розроблених технологій дозволять осаджувати високоякісні алмазні плівки при температурах нижче 400 градусів за шкалою Цельсія, що дозволить використовувати алмазні покриття в електронних пристроях наступних поколінь.