2016年5月11日
亚博网站下载材料北卡罗莱纳州立大学的研究人员已经开发出一种新技术,表面沉积金刚石立方氮化硼(c-BN),将两种材料集成到一个单一的晶体结构。
“这可能是用于创建大功率设备,如固态变压器需要创建下一代“智能”电网,”Jay Narayan说,约翰·c·风扇杰出的椅子的材料科学与工程教授数控状态和描述研究的一篇论文的第一作者。亚博网站下载亚博老虎机网登录
“这也可以用于创建刀具,高速加工和深海钻探设备、“Narayan说。app亚博体育“钻石是很困难的,但它容易氧化,变成石墨——这是柔软的。c-BN将防止氧化的涂层。钻石还与铁,因此很难使用钢工具。再次,c-BN将解决这一问题。”
C-BN是一种有立方氮化硼晶体结构。钻石有相似的属性,但有几个优点:c-BN有较宽的带隙,这是有吸引力的,用于大功率设备;c-BN可以“掺杂”给它积极和带负电荷的层,这意味着它可以用来制造晶体管;和它形成一个稳定的氧化层表面暴露在氧气,使它在高温下稳定。今年早些时候,Narayan公布了一个更快,更便宜的技术来创建c-BN。
创建外延、单晶金刚石/ c-BN结构,研究人员首先创建c-BN的衬底。这是通过使用新技术Narayan今年早些时候出版。然后他们使用这一过程被称为脉冲激光沉积——这是在500摄氏度和一个优化大气压力——c-BN表面沉积金刚石。脉冲激光器技术允许他们控制金刚石层的厚度。
“这都是在一个室,使过程,那么更多的精力和时间,”纳说。“你只使用固态碳和BN,比常规方法更环保。”
研究人员也能够沉积金刚石在c-BN利用传统的化学气相沉积技术,利用甲烷气体,氢气和钨丝在900°C。
“化学汽相淀积方法很有效,但我们的脉冲激光沉积方法更好的工作,不涉及有毒气体,并可以在更低的温度下,进行“Narayan说。
Narayan共同创立一个公司,Q-Carbon LLC已授权技术,致力于把它用于多个应用程序。
这篇论文,“直接h-BN转化为c-BN和形成外延c-BN /钻石异质结构,”发表在《应用物理杂志》上。纸是由Anagh Bhaumik,博士生在北卡罗莱纳州,Weizong徐,博士后研究员数控状态。这项工作是由美国国家科学基金会支持下授予数量1304067。亚博老虎机网登录
来源:http://www.ncsu.edu/