Rariteiten van het vak 4

[crossover]

Diamanten als halfgeleiders

Als je de tabel van mendeljev bekijk zie je dat in de rij van de halfgeleider(4elektronen op de buitenschil) ook carbon staat...
Nu om een halfgeleider materiaal te maken hebben we het kristal nodig, silicium kristal,germanium kristal en dus ook koolstof kristal(diamant)

Nu kunnen we wel diamant ruw in de natuur vinden maar deze is niet bruikbaar omwille van dat we gedopeerd materiaal nodig hebben.


in rusland is men er al in geslaagd diamant zelf te maken, maar het is maar wat je diamant noemt, omdat deze diamanten geel uitzien. Vanwaar dit geel? dat is CO² wat ontstaat bij het verhitten van de koolstof tot 5000graden.

Nu als je dat wilt doperen zal je 2diamanten moeten maken, met in 1 diamant,een element van groep 3 toevoegen(gaten) en in de andere steen moet je een element uit groep 5 toevoegen(vrij elektrone)

als je nu kombinaties maak tmet deze stenen kan je diodes,transistoren en FETs maken

[bzzz]

Op discovery was er een paar maanden geleden een documentaire over het maken van diamanten zoals je dat hierboven had beschreven.

Erg interesant, jammer dat ze nog niet zo zuiver gemaakt kunnen worden en dat het proces zoveel tijd in beslag neemt. Aan de andere kant als deze technologie word verbeterd dan kun je er natuurlijk donder opzeggen dat de prijs van diamanten ook drastisch zal kelderen. Maar goed dat is een discussie van een geheel andere aard.

In ieder geval leuk dat ik nu weet dat je op deze wijze dus ook diodes en andere zaken kunt fabriceren, dat wist ik dus niet.

[crossover]

khad ooit een aflevering gezien op national geographic channel gezien er over, en dacht er weer aan, en dat had me geinspireerd om verder te zoeken der achter, keek om mijn tabel van mendeljev en het viel me dadelijk op dat Carbon boven Si stond...

[crossover]

tipje van de sluier, voor de volgende
Een !Zelfgemaakte! veld effect transistor op basis van amoniak en aluminium folie (ipv e- buis)

De topic komt er zodra ik alle materiaal(en ook tijd) heb verzameld...[/b]

[free_electron]

carbon is NIET bruikbaar als halfgeleider. de mobiliteit van de electronen is niet hoog genoeg.

Selenium en daar kan je fotocellen mee maken omdat het gevoelig is aan licht , en gelijkrichters. ( de oude selenium-oxide gelijkrichters. van die rode 'wafelijzers' )

met loodoxide kan je ook diodes maken. ( ze zijn wel zwakjes ). lood geleidt te goed en de lekstromen zijn enorm hoog. door er een oxide van e maken verslechter je de geleidbaarheid en kan je het weer in het bruikbare gebied krijgen.
dezelfde miserie doet zich voor bij selenium. dat geleidt al te goed.


andere problemen zijn de zouten die ontstaan bij die elementen met als gevolg dat ze zichzelf op den duur op'eten'

[crossover]

kameraad van mij doet toch zijn doctoraat er rond.
hij maakt met een plasma (geen idee hoe) diamanten aan, die gedopeerd worden, en dan samengevoegd worden tot diodes. achterna moet hij daarvan karakterisiteken opnemen enz

[crossover]

http://tweakers.net/nieuws/24912

geeft er iemand de mooie uitleg:

Je kunt diamant op verschillende manieren maken, meestal vanuit een koolstofbevattende gasfase of door het samenpersen van grafiet onder zeer hoge druk en temperatuur.

Je kunt bijvoorbeeld methaan door een met waterstof gevulde kamer leiden, waar energie aan toegevoegd wordt met behulp van een spiraaltje (denk aan de gloeilamp) of door microstraling als in een magnetron. Op een bepaald substraat kun je dan dunne lagen diamant afzetten. Dit proces heet Chemical Vapour Deposition.

Het is zelfs mogelijk om met behulp van een lasbrander dikkere lagen diamant te groeien (doen ze op de KU Nijmegen).

Door aan de gasfase een zogenaamde dopant toe te voegen is het mogelijk om het diamant te doteren. Als je diboraan (B2H6) toevoegt krijg je bijvoorbeeld een goede p-type halfgeleider, met een hoge ladingsdragermobiliteit. Het probleem is dat er geen goede n-type dopant voor diamant gevonden is, terwijl daar toch al zo'n 10 jaar onderzoek naar gedaan is: de gevonden mobiliteit (beweeglijkheid van de ladingsdragers) is te laag ;-( om commercieel interessant te zijn. Gelukkig zijn de laagjes diamant wel interessant voor andere toepassingen, zoals voor coatings (diamant is keihard). Als je je erin verdiept blijkt het fantastische fysische eigenschappen te hebben, zo laat het bijvoorbeeld ook een heel groot deel van het elektromagnetisch spectrum door, waardoor het in ruimtevaartschepen soms gebruikt wordt voor lenzen of als 'glas' aan de buitenkant van optische meetapparatuur. Het reageert bovendien alleen met sterke oxidators (zoals zuurstof of HF, en dan nog alleen boven een bepaalde temperatuur).

Probleempjes met diamant: boven de 500 graden Celsius verandert het redelijk rap in grafiet, de kwaliteit van de lagen hangt sterk van de omstandigheden af.

[evelyn]

hahah een beetje zij info maar las net op neoweb een post:

De nieuwe methode verhit de diamanten tot 2000ºC. Microgolven, dezelfde elektromagnetische straling als in magnetrons, zorgen voor de vorming van een plasma, een geïoniseerd gas dat onder lage druk onzuiverheden kan verwijderen.

Bruingele diamanten veranderen met deze methode in kleurloze of lichtroze. Met absorptie spectroscopie en fotoluminescentie kwamen de onderzoekers achter de reden voor de verkleuring