“随着半导体行业的不断发展,越来越多的半导体材料被应用于电子器件中。那你们知道,我们这次课题,为什么要采用金刚石吗?”
陈舟和沈靖再次对视一眼,沈靖给陈舟递了个眼神,交给你了,我不懂这些……
而陈舟只觉得纳闷,怎么这师徒两人,都喜欢问人问题呢?
偏偏还都是这么简单的问题,要问也问点有难度的呀?
想是这样想,陈舟肯定不会说出来,万一这高冷学姐……
收回思绪,陈舟轻声说道:“普通半导体材料受到自身性能的约束,在高温条件下的应用会受到极大的限制。”
“而金刚石半导体器件具有高载流子迁移率、高热导率和低介电常数等优异的电学性质,能够在高频、大功率和高温高压等十分恶劣的环境中运行。”
“金刚石通过掺杂可呈现n型导电和p型导电,性能会远超砷化镓、氮化镓和碳化硅等材料,是目前最有希望的宽禁带高温半导体材料。”
潘诗妍略显意外的看了陈舟一眼,没想到这人知道的还不少。
“没错。但不光如此,”潘诗妍补充道,“由于金刚石带隙很宽,在半导体领域中,既能作为有源器件材料,像场效应管和功率开关,也能作为像肖特基二极管这样的无源器件材料。”
顿了顿,她看着陈舟又问道:“你刚才说金刚石是一种宽禁带高温半导体材料,怎么看出来的?”
陈舟看了潘诗妍一眼,想了想,既然你打开了话题,那我就不客气了。
陈舟便说道:“金刚石的带隙宽度是5.5eV,它的高载流子迁移率在空穴为高热导率在高击穿电场在而其电子载流子饱和速率在1.5×10^7到2.7×10^7cm/s之间,空穴载流子饱和速率在0.85×10^7到1.2×10^7cm/s之间,低介电常数是5.7。”
“基于这些优异的性能参数,金刚石被认为是制备下一代高功率、高频、高温及低功损耗率电子器件最有希望的材料。”
说完这些,陈舟停顿了一下,又继续说道:“虽然金刚石的储量非常稀少,但是上世纪50年代,人们便已经用石墨合成了人造金刚石。”
“而且人造金刚石和天然金刚石的结构相同、性能相近,也就很好的解决了金刚石来源的问题。”
“此外,上世纪80年代,通过建立热丝化学气相沉积装置,也就是HFCVD法,已经能够在非金刚石衬底上制备金刚石薄膜。到了90年代中期,金刚石膜沉积理论已经相对完善了。”
“虽然后来在20世纪末到21世纪初的时候,受到制备方法的制约,金刚石膜的研究不太顺利,但随着重复生长法、三维生长法及马赛克法的出现,促进了大尺寸金刚石制备的发展。”
随着陈舟的叙述的声音,他身旁的沈靖已经目瞪口呆了。
好家伙,你真的是我们数学专业的吗?
不是,你真的是我们物理和数学专业的吗?
这怎么化学方法都这么熟悉?
当然,更令沈靖惊讶的是,这些内容,他怎么没在文献上看到?
不管是四十三所发的课题资料,还是陈舟给他发的课题资料,都没有……
除了沈靖外,原本正在做实验的研究员们也是一脸惊讶的回头看着陈舟。
你们不是说找的是燕大数学系的人来帮忙吗?
我怎么看这像是化学系的?
而问问题的潘诗妍,也同样被陈舟这流利的叙述给惊到了。
原本想着给两个新人上上课的她,却没想到被陈舟给重新上了一遍课。
陈舟看了众人一眼,缓缓将目光落在实验装置上,轻声说道:“你们采用的制备金刚石薄膜的方法,应该是微波等离子体化学气相沉积装置,也就是MPCVD法。”