为什么金刚石不能导电?

为什么金刚石不能导电?

石墨能够导电是因为石墨中每个碳原子与其他碳原子只形成3个共价键

每个碳原子仍然保留1个自由电子来传输电荷

金刚石晶体为正四面体结构

碳原子4个孤对电子全部形成共价键,没有自由电子

金刚石不能导电

金刚石导电吗

答：金刚石由碳原子构成，一般不导电，纯净的金刚石其实是良好的绝缘体。但是，如果在金刚石中掺入少量的硼或者氮，它就会变成半导体。由于金刚石半导体体积小、耐高温，因此它在电子或光电子元器件制造方面具有得天独厚的优势。然而由于人们难以制造出具有更高导电性能的金刚石半导体，所以进一步发展微电子元器件制造技术便遇到了瓶颈。

传统技术制造的金刚石半导体的导电性能不理想，应该尝试向金刚石半导体中加入新元素，改变这种材料的部分碳结构，以提高金刚石半导体的导电性。按照这一思路，研究人员将氢元素加入含有硼的P型金刚石半导体中，结果发现，被研究材料转化成了一种N型金刚石半导体，其导电性比过去用传统方法制造的金刚石半导体高出近1万倍。

用金刚石半导体膜制作的芯片能在几百摄氏度的高温下正常工作，而硅芯片的工作温度不能超过150摄氏度。此外，金刚石电子元器件的体积可以更小，它能够在硅电子产品无法应用的场合发挥不可替代的作用。