До сих пор считалось, что растянуть алмазы и использовать их в качестве полупроводников практически невозможно. Но ученые показали, что наноалмазы можно обработать так, чтобы их можно было внедрить в мироэлектронные устройства
Хорошо известные своей твердостью, алмазы обычно находили применение в резке, сверлении или шлифовании. Но алмаз также считается высокоэффективным электронным и фотонным материалом благодаря своей сверхвысокой теплопроводности, исключительной подвижности носителей заряда, высокому напряжению пробоя и сверхширокой запрещенной зоны. Полоса пропускания является ключевым свойством полупроводника — если она широкая, то позволяет внедрять материал в мощные или высокочастотные устройства.
Большая запрещенная зона и плотная кристаллическая структура алмаза затрудняют легирование — распространенный способ изменения электронных свойств полупроводников в процессе производства. Потенциальная альтернатива легированию — «тензоинженерия», при которой решетка материала сильно деформируется, из-за чего изменяется зонная структура полупроводника и связанные с ней функциональные свойства. Ранее считалось, что такой метод неприменим для алмаза из-за его высокой твердости.
Но авторы нового исследования показали, что наноалмазы можно изогнуть довольно сильно. Чтобы сделать это, исследователи сначала получили алмазные частицы в форме мостов, после чего соосно растягивали их, используя электронный микроскоп. В циклах непрерывной и контролируемой нагрузки-разгрузки на растяжение алмазные мостики показали очень равномерную, большую упругую деформацию около 7,5%. После оптимизации метода исследователи смогли увеличить это значение до 9,7%.
