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  金刚石半导体在高功率下具有较稳定、散热佳的优点,可用于不少设备。图为中国首款量子计算机操作系统「本源司南」。

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  金刚石因为拥有超高的导热性、导电性,科学家常思考它作为半导体应用于光电工程中的可能性。2021年,陆洋及其团队,首次通过纳米力学方法,展示了单晶金刚石阵列均匀的深弹性应变,从根本上改变金刚石的电子能带结构,有望用于下一代微电子学、光子学和量子资讯技术。该研究结果已发表在《Science》上。

  陆洋表示,团队首先从固体金刚石单晶中加工成了,大约1微米长、300纳米宽的条状样品。在拉伸试验下,金刚石条表现出高达9.7%的弹性变形,接近金刚石理论上的弹性极限。而在卸载后,它们亦完全恢复了原来的形状。

  陆洋说,通过纳米力学的方法,证明了金刚石的宽禁带结构可以调控和显著改变,更重要的是,这些改变可以是连续和可逆的,有望用于下一代微电子学、光子学和量子资讯技术。「我相信随着越来越多的资金投入,金刚石半导体的应用指日可待。」

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