Almaz, misilsiz sərtliyinə, istilik keçirmə qabiliyyətinə və kvant dostu qüsurları yerləşdirmək qabiliyyətinə görə qabaqcıl texnologiyalarda ən qiymətli materiallardan biridir. Almazı faydalı edən eyni keyfiyyətlər emalını da çətinləşdirir.

Kvant sensorları, güc elektronikası və ya istilik idarəetmə texnologiyaları üçün almazla işləyən mühəndislər və tədqiqatçılar ona çox nazik, ultra hamar təbəqələrdə lazımdır. Lakin lazer kəsmə və cilalama kimi ənənəvi üsullar tez-tez materiala zərər verir və ya səth qüsurları yaradır.

İon implantasiyası və qaldırma almaz substratını səthin altında müəyyən bir dərinliyə nüfuz edən yüksək enerjili karbon ionları ilə bombalamaqla nazik bir almaz təbəqəsini daha böyük bir kristaldan ayırmaq üsuludur . Proses kristal şəbəkənin pozulduğu almaz substratda basdırılmış təbəqə yaradır. Bu zədələnmiş təbəqə effektiv şəkildə tikiş kimi fəaliyyət göstərir: Yüksək temperaturda yumşalma yolu ilə hamar qrafitə çevrilir və onun üstündəki almaz təbəqəsini vahid, ultra nazik vaflidə qaldırmağa imkan verir.

Rays Universitetində tədqiqatçılar qrupu havaya qalxmağın daha sadə və effektiv üsulunu işləyib hazırlayıblar: yüksək temperaturda yumşalma əvəzinə onlar aşkar ediblər ki, ion implantasiyasından sonra substratın üzərində əlavə almaz epilayının yetişdirilməsi zədələnmiş təbəqəni qrafitə bənzətmək üçün kifayətdir.

Advanced Functional Materials jurnalında dərc olunmuş araşdırmaya görə , zərif texnika yüksək temperaturda yumşalma prosesini keçə bilər və orijinal substratlardan daha yüksək saflıqda almaz filmləri yarada bilər. Üstəlik, substrat prosesdə minimum zərər verir və təkrar istifadə edilə bilər, bu da bütün prosesi resurs baxımından səmərəli və miqyaslana bilən edir.

Raysda materialşünaslıq və nanomühəndislik üzrə köməkçi tədqiqat professoru və tədqiqatın müvafiq müəllifi Xiang Zhang dedi: “Biz almazın həddən artıq böyüməsinin basdırılmış zədələnmiş təbəqəni nazik qrafit təbəqəyə çevirərək, enerji ilə ağır tavlama ehtiyacını aradan qaldırdığını gördük” dedi. “Nəticədə almaz filmi elektron dərəcəli keyfiyyətə uyğun gələn orijinal almazdan daha təmiz və keyfiyyətlidir.”

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=280&slotname=8188791252&adk=1751428779&adf=2612643799&pi=t.ma~as.8188791252&w=540&abgtt=6&fwrn=4&fwrnh=0&lmt=1748073302&rafmt=1&armr=3&format=540×280&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-05-simpler-method-refines-ultrapure-diamond.html&fwr=0&rpe=1&resp_fmts=3&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTM2LjAuNzEwMy4xMTQiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siQ2hyb21pdW0iLCIxMzYuMC43MTAzLjExNCJdLFsiR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjEzNi4wLjcxMDMuMTE0Il0sWyJOb3QuQS9CcmFuZCIsIjk5LjAuMC4wIl1dLDBd&dt=1748073301736&bpp=1&bdt=206&idt=69&shv=r20250521&mjsv=m202505200101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3De2af2bea6b3e2e90%3AT%3D1735548424%3ART%3D1748073022%3AS%3DALNI_MZIaWdAh-lthHlhpkWN2g6ZC7xT8A&gpic=UID%3D00000f8412a58936%3AT%3D1735548424%3ART%3D1748073022%3AS%3DALNI_MaJ_6ILTTPz6uEc3lU2rNf9ZPgQbA&eo_id_str=ID%3D1b1b09cf233e1b4b%3AT%3D1735548424%3ART%3D1748073022%3AS%3DAA-AfjZKostxhmsFX2YCqOZbTGHa&prev_fmts=0x0%2C336x280&nras=1&correlator=1166849373996&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=4&u_h=864&u_w=1536&u_ah=816&u_aw=1536&u_cd=24&u_sd=1.25&dmc=8&adx=395&ady=2588&biw=1521&bih=730&scr_x=0&scr_y=0&eid=31092113%2C95353386%2C31092611%2C95361618%2C95359266%2C95360959%2C95360801&oid=2&pvsid=8026737138457139&tmod=771716099&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1536%2C0%2C0%2C0%2C1536%2C730&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=0&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=794

Zhang-a görə, bu ultra saf almaz plyonkaları “daha sürətli, daha səmərəli cihazları işə salaraq elektronikada inqilab edə bilər və ya bugünkü əlçatmaz problemləri həll edən kvant kompüterləri üçün təməl kimi xidmət edə bilər”.

Substratda yeni bir almaz təbəqəsi yetişdirmək üçün tədqiqatçılar mikrodalğalı plazma kimyəvi buxar çökdürməsindən , yeni almaz materialının əsas kristalla mükəmməl uyğunlaşaraq səthə yatırılması üsulundan istifadə etdilər. Tədqiqatçılar belə bir fərziyyə irəli sürdülər ki, böyümə prosesinin şərtləri əlavə isitməyə ehtiyac olmadan basdırılmış zədələnmiş təbəqənin qrafitə çevrilməsi üçün kifayətdir.

Bu nəzəriyyəni təsdiqləmək üçün komanda, ötürücü elektron mikroskopiyası, elektron enerji itkisi spektroskopiyası , Raman spektroskopiyası və fotolüminessensiya xəritəsinin birləşməsindən istifadə edərək almazın həddindən artıq böyüməsi zamanı almaz substrat, basdırılmış zədələnmiş təbəqə və böyümüş film arasındakı interfeyslərin necə inkişaf etdiyini araşdırdı .

“Atom səviyyəli təsvirləri spektroskopik imzalarla əlaqələndirərək, almazın həddindən artıq böyüməsinin təmiz qrafit ayırma təbəqəsi yaratmaq, substratın hamarlığını qorumaq və kvant texnologiyaları üçün çox vacib olan elektron dərəcəli almaz filmləri əldə etmək üçün kifayət olduğunu nümayiş etdiririk” dedi Zhang.

İstehsalı sadələşdirmək və davamlılığı artırmaqla yeni üsul transformativ almaza əsaslanan texnologiyaların inkişafına imkan verə bilər.

Daha çox məlumat: Xiang Zhang və digərləri, İon-İmplantasiya, Epilayerin böyüməsi və Yüksək Keyfiyyətli Almaz Filmlərin Kaldırılması, Qabaqcıl Funksional Materiallar (2025). DOI: 10.1002/adfm.202423174

Jurnal məlumatı: Təkmil Funksional Materiallar 

Rays Universiteti tərəfindən təmin edilmişdir