在半导体行业中，硅在电子领域占据控制位置，但它的物理极限已挨近结尾。为了更有效地为电网、机车甚至电动汽车供电，科学家正在将钻石作为超宽带隙半导体。

钻石被证明具有优异的载流子迁移率、击穿电场和导热率的能力，这是电力、电子设备最重要的特性。在开发用于成长高质量单晶的化学气相堆积（CVD）工艺之后，这尤其令人希望。

劳伦斯·利弗莫尔国家实验室（LLNL）的研究小组探索了这种人造钻石的功能，这些钻石的质量要高于天然钻石。 LLNL物理学家Paulius Grivickas说：“在电子产品中，您希望尽可能从纯洁的材料开端，以便将其模制成具有所需功能的设备。”如图所示由合成化学气相堆积钻石制成的光电导开关正在测试中。


在光电导器件中，电导率和频率呼应的最佳组合是经过引进杂质来实现的，该杂质可控制载流子复合寿数。研究人员发现，在钻石中，这种方法的一种廉价且简便的替代方法是电子辐照，这种辐照是经过将晶格原子敲掉而发生复合缺点的。

研究人员说：“咱们对自己说，'让咱们把这种纯洁的高质量CVD钻石承受照耀，看看咱们是否可以调整载体的寿数。” “最终，咱们确认了哪种辐射缺点决定了载流子的寿数，以及该缺点在技术上相关的温度下如何退火的了解。”


以此方式生产的光电导金刚石开关可用于例如电网中，以控制电流和电压浪涌，从而使设备无法正常工作。研究人员表示，当时的硅开关体积大而粗笨，但是基于钻石的开关可以用合适指尖的设备完结同样的事情。

该研究成果论文发表在最近的《应用物理通讯》上，搞研究还在能量运送体系中得到了应用，该团队证明了兆瓦级无线电频率发电的可能性，这需求优化钻石的高频呼应。