Исследователи Курчатовского института и МФТИ нашли способ повысить точность проверки чистоты синтетических алмазов. Они повысили точность определения содержания примесей, таких как бор и азот, в 100 раз. Созданный метод позволяет выявить концентрации примесей в алмазах для высокоточных приборов, которые невозможно обнаружить привычными оптическими методами.
Традиционно чистота алмазов контролируется при помощи спектроскопии поглощения и комбинационного рассеяния света. Методы ограничены по пределу обнаружения примесей, не превышающему 10¹⁵ см⁻³. Использование эффекта Холла, предложенного учеными МФТИ и Курчатовского института, открывает новые возможности для точного контроля качества алмазов. Это важно для их применения в высокоточных приборах, таких как детекторы для ускорителей частиц, например, в Большом адронном коллайдере.
Исследование показало, что малые добавки атомов азота снижают ток утечки в электронных устройствах на основе синтетических алмазов. Это открытие важно для разработки новых электронных, квантовых и детекторных приложений, где чистота материала играет решающую роль.
«Измерения эффекта Холла могут быть единственным методом измерения низких концентраций примесей бора в искусственном алмазе. Даже такие низкие концентрации, которые не могут быть обнаружены оптическими методами, приводят к проводимости алмаза, что делает его малопригодным для изготовления детекторов ионизирующего излучения», - отметил преподаватель кафедры «Физика и химия наноструктур» МФТИ, сотрудник лаборатории алмазной электроники НИЦ «Курчатовский институт» — ТИСНУМ Дмитрий Приходько.
Авторы исследования также поднимают вопрос о происхождении бора в процессе CVD, предполагая, что вещество может попадать в плазму из-за травления металлических деталей камеры, поскольку бор часто встречается в металлах и сплавах. Это открытие подчёркивает необходимость точного контроля каждого этапа производства синтетических алмазов.
Работа была опубликована в международном научном журнале Applied Physics Letters.
Пресс-релиз подготовлен на основании материала, предоставленного организацией. Информационное агентство AK&M не несет ответственности за содержание пресс-релиза, правовые и иные последствия его опубликования.
