دانلود تحقیق نیمه رسانایی بنام الماس

بیشتر از هشتاد درصد از الماس هاى معدنى طبیعى به مصارف صنعتى از قبیل ابزارهاى برش یا مواد ساینده براى تراشكارى و پرداخت دیگر سنگ هاى قیمتى، فلزات، گرانیت و شیشه مى رسند استفاده از الماس به عنوان نیمه رسانا نیز نیازمند شرایط ویژه اى مثل بالاترین درجه خلوص، بهترین بلورینگى و تعیین اتم ها به لحاظ الكتریكى فعال براى ایجاد گذرگاه الكتریكى در وسیله مورد

شاید به زودى تصور متداول درباره الماس ها، به كلى دگرگون شود. الماس هایى كه به خاطر زیبایى، كمیاب بودن و زمان طولانى تولیدشان ارزش فوق العاده اى داشتند، امروزه در آزمایشگاه و در مدت زمانى حدود یك ساعت به وجود مى آیند. اینكه این دگرگونى چه تاثیرى در صنعت جواهرسازى یا قیمت الماس هاى طبیعى در بازار خواهد داشت هنوز در پرده اى از ابهام است. اما درباره نقش این الماس هاى آزمایشگاهى در تكنولوژى، شایعه هایى برخاسته از مجامع علمى به گوش مى رسد.

بیشتر از هشتاد درصد از الماس هاى معدنى طبیعى به مصارف صنعتى از قبیل ابزارهاى برش یا مواد ساینده براى تراشكارى و پرداخت دیگر سنگ هاى قیمتى، فلزات، گرانیت و شیشه مى رسند. استفاده از الماس به عنوان نیمه رسانا نیز نیازمند شرایط ویژه اى مثل بالاترین درجه خلوص، بهترین بلورینگى و تعیین اتم ها به لحاظ الكتریكى فعال براى ایجاد گذرگاه الكتریكى در وسیله مورد نظر است. اما تمامى الماس هاى طبیعى به خاطر نقص ها، ناخالصى ها و ساختار ضعیف شان براى مصارف الكترونیكى نامناسبند. حتى با اینكه الماس هاى مصنوعى و طبیعى داراى كیفیت جواهرى بسیار ارزشمند هستند، اما ممكن است به خاطر رگه هاى ناچیز ناخالصى ها براى استفاده به عنوان نیمه رسانا مناسب نباشند. در واقع تنها خالص ترین این سنگ ها در كاربردهاى الكترونیكى پرقدرت از سلفون ها گرفته تا كامپیوترهاى شخصى و خطوط ارتباطاتى قابل استفاده اند.

به گفته جیمز باتلر (J.Butler)، یكى از شیمیدانان محقق در آزمایشگاه تحقیقات نیروى دریایى ایالات متحده، به لحاظ تاریخى سه مشكل عمده سر راه استفاده از الماس هاى طبیعى در كاربردهاى الكترونیكى وجود داشته است. الماس هاى طبیعى همیشه به شكل بازدارنده اى براى استفاده همه جانبه گران بوده اند و یافتن سنگ هاى بزرگ با خلوص كافى نیز بسیار دشوار است. علاوه بر این هیچ دو سنگى دقیقاً شبیه هم نیستند و خواص منحصر به فرد در هر یك مى تواند مشكلاتى را در مدارهاى الكترونیكى به بار آورد. آخرین مشكل در استفاده از الماس براى كاربردهاى الكترونیكى و كامپیوترى نیز نیاز به دو نوع الماس یعنى سنگ هاى نوع n و p براى هدایت الكترونیكى بوده است.

در دستگاه هاى مجتمع باید از هر دو نوع الماس نیمه رساناى n و p، استفاده كرد اما الماس هاى نوع n به طور طبیعى وجود ندارند و الماس هاى نوع p الماس آبى، به قدرى نادرند كه هیچ راه مقرون به صرفه اى براى استفاده از آنها پیدا نشده است. به هر حال الماس هاى مصنوعى این مشكلات را برطرف مى كنند. به گفته رابرت لینارس (R.Linares)، بنیان گذار كمپانى آپولو دیاموند براى مثال مى توان با افزودن ناخالصى فلز برون به الماس، نوع P یعنى الماس آبى را تولید كرد. به طور مشابه دانشمندان مى توانند با افزودن فسفر به الماس هاى بى رنگ، الماس نوع n را نیز تولید كنند. ما براى استفاده از الماس به نوع نیمه رسانا در دستگاه هاى الكترونیكى پرقدرت نیاز به تركیبى لایه اى از این دو نوع الماس داریم. علاوه بر این با توجه به اینكه الماس هاى بى رنگ خالص در عمل بیشتر از آنكه رسانا باشند عایق هستند، مى توان لایه هایى از آنها را به این تركیب افزود.

امروزه نیمه رساناهاى بسیارى مثل سیلیكون در گستره وسیعى از دستگاه هاى الكترونیكى به كار مى روند. اما الماس با توجه به دامنه تغییرات حرارتى و سرعت فوق العاده بیشترش، تنها در مقایسه با خلاء است كه عنوان دومین نیمه رساناى برتر جهان را به خود اختصاص مى دهد.