Estudos de parâmetros de escala para crescimento de diamante CVD monocristalino para aplicações como dispositivos para computação quântica, baterias nucleares, sensores, semicondutores e joalheria

• Processo: 23/02807-0
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2023
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2025
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
• Acordo de Cooperação: CNPq
• Pesquisador responsável: Vladimir Jesus Trava-Airoldi
• Beneficiário: Vladimir Jesus Trava-Airoldi
• Instituição Sede: Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE). São José dos Campos , SP, Brasil
• Município da Instituição Sede: São José dos Campos
• Vinculado ao auxílio: 19/18572-7 - Novos Materiais de Carbono: Suas Aplicações Espaciais, Ambientais e Spin Offs Relevantes, AP.TEM
• Bolsa(s) vinculada(s): 23/10896-3 - Estudos de parâmetros de escala para crescimento de diamante CVD monocristalino para aplicações como dispositivos para computação quântica, baterias nucleares, sensores, semicondutores e joalheria, BP.JD
• Assunto(s): Diamantes CVD
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: centros de cor | Defeitos cristalinos | Diamante-CVD Monocristalino | Discordâncias em Diamante-CVD | Homoeptaxia | microondas de alta potência | Diamante-CVD

Resumo

O diamante CVD monocristalino, obtido através da tecnologia de deposição assistida por plasma de micro-ondas (MWPACVD), tem despertado um forte interesse científico e tecnológico devido ao seu vasto campo de aplicações, como computação quântica, baterias nucleares, sensores de radiação, diodos Schottky, transistores de efeito de campo e outros dispositivos semicondutores de alto desempenho, superando, em abrangência de aplicações, o monocristal de carbono obtido a partir da técnica HPHT (High Pressure and High Temperature), especialmente, devido às dimensões possíveis de se obter, controle da qualidade e dopagens. Entretanto enfrentam-se atualmente muitas dificuldades relacionadas à natureza do processo, dentre elas as principais são centradas no domínio da incorporação de nitrogênio, formação de discordâncias, e dificuldade de encontrar os parâmetros de escala adequados. Nesta proposta, portanto, com a experiência já adquirida no controle da técnica MWPACVD e obtenção do diamante CVD monocristalino com diferentes propriedades, objetiva-se obter condições otimizadas para o crescimento de diamante CVD incolor, de alto grau de pureza e baixa densidade de defeitos, e concluir os estudos dos parâmetros de escala para o mercado de gemas, inicialmente voltado para joias, mas e principalmente, evoluindo para as grandes aplicações de alta tecnologia.Ainda, será objeto deste projeto, o desenvolvimento para a melhoria da infraestrutura de caracterizações especiais necessárias para a colocação do país na vanguarda do desenvolvimento mundial. (AU)