神奇元素硼是如何优化金刚石半导体性能的？

金刚石是碳的一种结构。在金刚石晶体中，每个碳原子有4个最邻近的碳原子和12个次邻近的碳原子。在一个单位立方体内有8个原子。由于硼原子的半径较碳原子半径小，容易进入金刚石晶体晶格中，硼在金刚石晶体中存在3种可能的形式:一种是硼原子取代碳原子的位置；第二种是硼原子位于碳原子之间；第三种是硼原子还可填补金刚石晶体生长过程中所出现的缺陷，特别是表面缺陷，它们都会对金刚石晶体性能产生影响。

金刚石晶体中的硼可通过添加硼或硼化物的途径来实现。由于硼原子的引入，使金刚石的抗氧化性、导电性、化学情性及力学性质都发生了明显的变化。含硼金刚石晶体中的硼含量一般很低，但对改善和提高金刚石晶体性能的影响是显著的，特别是在半导体性能上。

对于纯净的金刚石而言，由于它内部没有自由移动的电子且具有5.5ev的宽禁带，因此电阻率很高，可作良好的电绝缘体；不过当金刚石中掺入第Ⅲ族或者第Ⅴ族元素后，金刚石可由绝缘体转变为半导体甚至导体。具有三个价电子的硼原子进入金刚石晶格后会以替位形式取代碳原子成为受主中心，晶格中产生空穴载流子，金刚石成为空穴半导体，这种掺杂称为P型掺杂。随硼含量的增加，金刚石的电导率增加。
p型硼掺杂单晶金刚石是制备高温、大功率半导体元器件的首选材料，在电子、核能和航空航天等领域具有广阔的应用前景。目前在金刚石硼掺杂方面应做进一步的研究，通过选择合适的硼源和调整硼的掺杂浓度等方式提高掺硼金刚石的载流子迁移率，并将其应用于二极管、场效应晶体管和探测器等期间的制备，提高器件的工作性能。

凯发k8国际所生产的硼掺杂单晶金刚石可实现低浓度到高浓度的掺杂，低浓度的掺哪金刚石具有良好的迁移率，适合作为半导体器件的主要材料;高浓度的掺硼金刚石则具有电阻率低的特点，适合作为欧姆接触的电极。

凯发k8国际凯发k8国际拥有MPCVD、PVD、MOCVD等国际一流设备,是国内率先实现MPCVD规模化量产多晶金刚石的厂家,拥有先进的金刚石制备和加工工艺,自主研发的产品达国际领先水平。目前已有成熟产品:金刚石热沉片、金刚石晶圆、金刚石窗口片、金刚石异质集成复合衬底等，其中金刚石热沉片热导率100-220W/(m·k)，晶圆级金刚石表面粗糙度Ra<1nm，目前已应用于航空航天、高功率半导体激光器、光通信、芯片散热、核聚变等领域。