Elektrische en thermische geleidbaarheid van diamant

Er zijn twee soorten geleidbaarheid. Warmtegeleiding is een maat voor hoe goed een materiaal warmte geleidt. Elektrische geleidbaarheid geeft aan hoe goed een stof elektriciteit geleidt. Een diamant heeft een karakteristieke thermische en elektrische geleidbaarheid die kan worden gebruikt om hem te onderscheiden van andere materialen en onzuiverheden in een te identificeren echte diamant.

De meeste diamanten zijn uiterst efficiënte warmtegeleiders, maar elektrische isolatoren. Diamant geleidt warmte goed als gevolg van de sterke covalente bindingen tussen koolstofatomen in een diamantkristal. De thermische geleidbaarheid van natuurlijke diamant is ongeveer 22 W / (cm · K), waardoor de diamant vijf keer beter warmtegeleidend is dan koper. Het hoge warmtegeleidingsvermogen kan worden gebruikt om diamant van te onderscheiden zirconia en glas. Moissanite, een kristallijne vorm van siliciumcarbide die lijkt op diamant, heeft een vergelijkbaar warmtegeleidingsvermogen. Moderne thermische sondes kunnen onderscheid maken tussen diamant en moissanite, aangezien moissanite aan populariteit heeft gewonnen.

instagram viewer

De elektrische soortelijke weerstand van de meeste diamanten is in de orde van 1011 tot 1018 Ω · m. De uitzondering is natuurlijke blauwe diamant, die zijn kleur krijgt door booronzuiverheden die het ook tot een halfgeleider maken. Synthetische diamanten gedoteerd met boor zijn ook p-type halfgeleiders. Met borium gedoteerde diamant kan een supergeleider worden wanneer hij tot onder 4 K wordt gekoeld. Er zijn echter bepaalde natuurlijke blauwgrijze diamanten die waterstof bevatten niet halfgeleiders.

Fosfor-gedoteerde diamanten films, geproduceerd door chemische dampafzetting, zijn n-type halfgeleiders. Afwisselend met boor gedoteerde en met fosfor gedoteerde lagen produceren p-n-overgangen en kunnen worden gebruikt om ultraviolet-emitterende lichtemitterende diodes (LED's) te produceren.