日本研究人員利用激光脈沖將金剛石切成薄片，并將該技術運用于下一代半導體材料。金剛石是一種具有發(fā)展前景的半導體材料，但要將其切成薄片卻極具挑戰(zhàn)。據(jù)外媒報道，日本千葉大學（Chiba University）的一個研究小組開發(fā)出基于激光的新型技術，可沿最佳晶體學平面將金剛石切片。 _E0yzkS  
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這項研究成果有助于提升該材料的成本效益，可應用于電動汽車高效電力轉換和高速通信技術。盡管半導體行業(yè)需要金剛石材料的上述特質，但由于缺乏薄晶片有效切割技術，該材料的應用受到了限制。因此，晶片必須分塊合成，而這使得大多數(shù)行業(yè)的制造成本過高。
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由千葉大學工程研究生院教授Hirofumi Hidai領導的研究小組找到了解決這一問題的方法。這種基于激光的切片技術可以沿著最佳晶體學平面對金剛石進行干凈利落的切片，從而生產(chǎn)出光滑的晶片。 1 Cz}|#U  
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為了防止晶格中出現(xiàn)裂紋，研究人員開發(fā)了一種加工技術，可將短激光脈沖聚焦到材料內(nèi)部一個狹窄的錐形體上。 (yEU9R$I"  
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Hidai教授表示：“集中激光照射會將金剛石轉化為無定形碳，而無定形碳的密度低于金剛石。因此，被激光脈沖改變的區(qū)域密度會降低，從而形成裂縫�！� cZ`%Gt6g  
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研究人員通過將激光脈沖以正方形網(wǎng)格模式照射到透明樣品上，在材料內(nèi)部創(chuàng)建了一個由容易產(chǎn)生裂紋的小區(qū)域組成的網(wǎng)格。如果網(wǎng)格中改性區(qū)域之間的空間和每個區(qū)域使用的激光脈沖數(shù)達到最佳狀態(tài)，所有改性區(qū)域都會沿著平面優(yōu)先傳播的小裂縫相互連接。因此，只需用鋒利的鎢針抵住樣品的一側，就能輕松地將表面為的光滑晶片與樣品塊的其余部分分離開。 9}K K]m6u}  
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Hidai教授表示：“金剛石切片技術可以實現(xiàn)以低成本生產(chǎn)高質量晶片，這一點對于制造金剛石半導體器件非常重要。因此，這項研究可幫助我們更易實現(xiàn)金剛石半導體的各種應用，例如提高電動汽車和火車的功率轉換率。