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Synthetischer Diamant in großen Scheiben


Diamanten sind nicht nur als Schmuckstücke begehrt und teuer, sondern wegen ihrer besonderen Eigenschaften auch in vielen technischen Anwendungen unersetzlich. Sie sind extrem hart, für Röntgen- und Laserstrahlen transparent und leiten Wärme fünfmal besser als Kupfer. Da natürliche Diamanten für die industrielle Nutzung unerschwinglich und meist auch zu klein sind, wird schon lange an Verfahren gearbeitet, möglichst große künstliche Steine zu erzeugen. Jetzt gelang Peter Koidl und seinem Team am Fraunhofer-Institut für Angewandte Festkörperphysik (IAF) in Freiburg die Entwicklung eines Reaktors, in dem Diamantenscheiben mit 5 bis 15 Zentimeter Durchmesser und bis zu drei Millimetern Dicke preiswert hergestellt werden können. Grundlage bildet die chemische Gasphasenabscheidung aus einem Methan-Wasserstoff-Plasma, das mit Mikrowellen in dem Reaktor erzeugt wird. Die vorher in Simulationen ermittelte Eiform des Reaktors sorgt dafür, daß das Plasma lange an einer gewünschten Stelle stabil bleibt, so daß sich daraus gleichmäßig Kristallite auf einem Substrat abscheiden. Schicht um Schicht wächst so eine großflächige Diamantscheibe heran. Ihre Größe und die geringen Kosten eröffnen ihr völlig neue Einsatzmöglichkeiten – etwa als hochbelastbares Fenster für Laser und Mikrowellengeneratoren, als Unterlage für elektronische Bauelemente oder als Kühlkörper für die Leistungs- oder Optoelektronik.


Aus: Spektrum der Wissenschaft 1 / 2000, Seite 13
© Spektrum der Wissenschaft Verlagsgesellschaft mbH
1 / 2000

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum der Wissenschaft 1 / 2000

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