当风车和太阳能电池板等发电设备向家庭，企业和电网转移电力时，它们将失去接近10％的发电量。为了解决这个问题，科学家正在研究新的钻石半导体电路，以使功率转换系统更高效。
来自日本的一组研究人员成功地制造了一个使用氢化金刚石（H-diamond）的功率转换系统的关键电路。此外，他们还证明它在高达300摄氏度的温度下工作。这些电路可用于基于金刚石的电子器件，比硅基器件更小，更轻，更高效。研究人员本周在Applied Physics Letters上报告了他们的发现。
硅的材料特性使其成为高功率，高温和高频电子器件电路的不错选择。 “对于高功率发电机，钻石更适合制造尺寸小，功率损耗小的电力转换系统，”日本国家材料科学研究所研究员，该论文的合着者Jiangwei Liu说。
在目前的研究中，研究人员在高温下测试了H-diamond NOR逻辑电路的稳定性。这种用于计算机的电路仅在两个输入都为零时才提供输出。该电路由两个金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）组成，用于许多电子器件，以及数字集成电路，如微处理器。 2013年，刘和他的同事是第一个报告制造E-模式H-金刚石MOSFET的公司。
当研究人员将电路加热到300摄氏度时，它的功能正确，但在400度时失效。他们怀疑较高的温度导致MOSFET击穿。然而，更高的温度可能是可以实现的，因为另一个研究小组报告称在400摄氏度下成功使用类似的H型金刚石MOSFET。为了比较，硅基电子器件的最大工作温度约为150度。
未来，研究人员计划通过改变氧化物绝缘体和改变制造工艺来提高电路在高温下的稳定性。他们希望构建可在500摄氏度以上和2.0千伏电压下工作的H-金刚石MOSFET逻辑电路。
“钻石是下一代电子产品的候选半导体材料之一，特别是用于改善节能，”国家材料科学研究所所长Yasuo Koide说道，他是该论文的共同作者。 “当然，为了实现工业化，开发英寸大小的单晶金刚石晶圆和其他基于钻石的集成电路至关重要。”
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