鉆石是一種由碳元素組成的單質晶體。鉆石美麗、稀有，是愛情和忠貞的象征，代表永恒不破的愛情，是人們常用的珠寶。

       在半導體行業(yè)中，硅在電子領域占據(jù)統(tǒng)治地位，但它的物理極限已接近尾聲。為了更有效地為電網(wǎng)、機車甚至電動汽車供電，科學家正在將鉆石作為超寬帶隙半導體。
       鉆石被證明具有優(yōu)異的載流子遷移率、擊穿電場和導熱率的能力，這是電力、電子設備最重要的特性。在開發(fā)用于生長高質量單晶的化學氣相沉積（CVD）工藝之后，這尤其令人期望。
       勞倫斯·利弗莫爾國家實驗室（LLNL）的研究小組探索了這種人造鉆石的性能，這些鉆石的質量要高于天然鉆石。LLNL物理學家Paulius Grivickas說：“在電子產(chǎn)品中，您希望盡可能從純凈的材料開始，以便將其模制成具有所需性能的設備?！比鐖D所示由合成化學氣相沉積鉆石制成的光電導開關正在測試中。

       在光電導器件中，電導率和頻率響應的最佳組合是通過引入雜質來實現(xiàn)的，該雜質可控制載流子復合壽命。研究人員發(fā)現(xiàn)，在鉆石中，這種方法的一種廉價且簡便的替代方法是電子輻照，這種輻照是通過將晶格原子敲掉而產(chǎn)生復合缺陷的。
       研究人員說：“我們對自己說，'讓我們把這種純凈的高質量CVD鉆石接受照射，看看我們是否可以調整載體的壽命?！?“最終，我們確定了哪種輻射缺陷決定了載流子的壽命，以及該缺陷在技術上相關的溫度下如何退火的理解。”

       以此方式生產(chǎn)的光電導金剛石開關可用于例如電網(wǎng)中，以控制電流和電壓浪涌，從而使設備無法正常工作。研究人員表示，當前的硅開關體積大而笨重，但是基于鉆石的開關可以用適合指尖的設備完成同樣的事情。
       該研究成果論文發(fā)表在最近的《應用物理通訊》上，搞研究還在能量輸送系統(tǒng)中得到了應用，該團隊證明了兆瓦級無線電頻率發(fā)電的可能性，這需要優(yōu)化鉆石的高頻響應。
       參考：Carrier recombination and diffusion in high-purity diamond after electron irradiation and annealing,Applied Physics Letters(2020).DOI: 10.1063/5.0028363