Teemant kui pooljuhtmaterjal

Teemandid jaotatakse lämmastiku olemasolu või puudumise alusel kahte tüüpi, I ja II tüüpi: I tüüp sisaldab lämmastikku; II tüüpi mitte. Sinised teemandid kuuluvad IIb tüüpi ja on pooljuhid. Teemantil on suurepärased elektrilised omadused, nagu ribalaius kuni 5,5 eV, eritakistus üle 10¹⁰ Ω·cm ja dielektriline konstant 5,5. Teoreetiliselt saab teemanti kasutada detektori materjalina äärmiselt karmides kiirguskeskkondades. Teemantkiirguse detektorite uurimistööd algasid varakult, liikudes looduslikest teemantidest HPHT teemantidesse ja seejärel CVD teemantkiledesse.

 

Laia ribalaiusega{0}}pooljuhina on teemandi kasutusvõimalused optoelektroonikas kahtlemata kõige mõjuvamad. Kuid n--tüüpi teemantpooljuhtide dopingu raskus muudab homoliitmike valmistamise keeruliseks. Teemanti monokristalli (111) pinnale valmistati kaks kihti teemantkilet, kasutades homoepitaksiaalset kasvu. P--tüüpi pooljuht moodustati teemantkile legeerimisel booriga (B) ja n--tüüpi pooljuht valmistati fosforiga (P) legeerimisel. Seejärel täiustasid teadlased seda seadet ja 20 V eelpinge all kiirgas seade ultraviolettvalgust. Samuti märkisid nad, et seade võib töötada kõrgel temperatuuril.

 

Lämmastiku-leegeeritud teemantkile kiht valmistati boor-leegeeritud teemantkilele, kasutades homoepitaksiaalset kasvu, kuid selle p-n-ristmiku elektroluminestseeruvaid ja muid omadusi ei kirjeldatud üksikasjalikult.