金剛石“金屬化”技術(shù)將其可從絕緣體轉(zhuǎn)化為導(dǎo)體
金剛石是一種有效的電絕緣體,但根據(jù)麻省理工學(xué)院和新加坡南洋理工大學(xué)(NTU)的一項(xiàng)新研究,情況可能并不總是如此。該研究小組計(jì)算出,使金剛石納米針變形,會(huì)使其導(dǎo)電性從絕緣體變?yōu)?span onclick="sendmsg('pw_ajax.php','action=relatetag&tagname=半導(dǎo)體',this.id)" style="cursor:pointer;border-bottom: 1px solid #FA891B;" id="rlt_4">半導(dǎo)體,再變?yōu)楦邔?dǎo)電性金屬--然后再隨意變回來(lái)。 材料的應(yīng)變似乎是各行各業(yè)通常想要避免的東西,但在某些情況下,它可以使材料變得更好。例如,經(jīng)過(guò)應(yīng)變的硅可以讓電子更容易地穿過(guò)它,使晶體管的開(kāi)關(guān)速度提高35%,但是實(shí)現(xiàn)這一切關(guān)鍵是要施加足夠的應(yīng)變來(lái)影響晶體晶格中原子的排列,但又不能太大,以至于晶格本身被破壞。 電子在材料中移動(dòng)的難易程度是以材料的"帶隙"(bandgap)來(lái)衡量的,帶隙越大,電子越難通過(guò)。在5.6電子福特(eV)下,鉆石通常具有超寬的帶隙,使其成為一個(gè)絕緣體。但在新的研究中,研究人員發(fā)現(xiàn)了一種使金剛石應(yīng)變以改變其帶隙的方法。 研究小組利用量子力學(xué)和機(jī)械變形的計(jì)算機(jī)模擬,發(fā)現(xiàn)可以用金剛石探針將金剛石納米針彎曲成不同程度的應(yīng)變。施加的應(yīng)變?cè)酱螅瑤毒驮秸,直到在針?huì)斷裂的前一刻完全消失。在這一點(diǎn)上,金剛石完成了 "金屬化",轉(zhuǎn)化成了一種優(yōu)良的導(dǎo)電體。 |