Японски учени от Изследователския център за електронни и оптични материали, Националния институт по наука за материалите (NIMS) разработиха първия в света транзистор на базата на диамант. Устройството е способно да работи при много високи температури и практически не изисква охлаждане в сравнение със силициевите аналози.
Изследването е публикувано в научното списание Advanced Science (AdvSci).
Според експерти диамантеният полупроводник може да работи при температури над 300°C, докато границата за базираните на силиций процесори е 100°C. Като част от проекта учените създадоха транзистор с два „диамантени слоя, легирани с фосфор“. Допирането с фосфор, или по-просто казано, добавянето на елемент към слоевете е необходимо за увеличаване на проводимостта. По този начин се образува n-канален слой, носещ свободни електрони, който замества силициевия слой в конвенционален чип.
Когато достатъчно електрони преминат през слоя, те свързват двата края на портата
Това завършва веригата и превключва устройството от стойност 1 на стойност 0. Според авторите на разработката създаденото от тях устройство е осигурило най-висока стабилност и проводимост при изключително високи температури сред съществуващите аналози.
Диамантените полупроводници имат по-широка забранена зона в сравнение със силициевите полупроводници.
Ширината на забранената лента се измерва в електронволтове (eV) и представлява областта в n канала, в която електроните могат да се движат свободно. Широката ширина на лентата означава, че компонентът може да работи при по-високи напрежения и честоти. Диамантът има показател от 5,47 eV, докато силицийът има само 1,12 eV.
Според учените процесорите за обработка на диаманти ще намерят приложение в технологиите за най-тежки условия, включително и в космоса. Те могат да се използват и в електрически превозни средства и други устройства.
