Diamentowe warstwy naszą przyszłością?

Przezroczyste powłoki znajdują coraz liczne zastosowania w nowoczesnych urządzeniach. Mogą być stosowane do pokrywania szyb przednich, okien statków powietrznych, ekranów telefonów komórkowych, ekranów tabletów, ekranów komputerów, główek broni, czujników rozmieszczonych w terenie, laserów, diod elektroluminescencyjnych (LED) itp. Stawianymi im wymaganiami są jak najwyższa przezroczystość, odporność na zarysowania, duża twardość jednocześnie z niewielką kruchością oraz odporność na korozję. Ich zadaniem jest ochrona elementu przed środowiskiem zewnętrznym.

Ponadto rośnie również zapotrzebowanie na przezroczyste urządzenia półprzewodnikowe. Dla tradycyjnych ogniw słonecznych, które są wytwarzane na nieprzezroczystym krzemie dostępna jest tylko jedna powierzchnia do przyjmowania światła i generowania z nich energii elektrycznej. Zastosowanie przezroczystej warstwy powłok z nanokrystalicznego diamentu (NCD) umożliwiłoby wzrost powierzchni zdolnej do przyjmowania i przetwarzania energii słonecznej. 

To jeszcze nie koniec zastosowania szkła powłok diamentowych. Są one niezwykle trwałe. Dzięki temu można ich używać nawet w wysokotemperaturowych urządzeniach półprzewodnikowych. Służą one do rozpraszania ciepła. Dotychczas stosowane materiały półprzewodnikowe takie jak Azotek galu (GaN), arsenku galu (GaAs), azotku indu galu (InGaN)czy azotek aluminium GaN (AlGaN) itp. W tak wysokich temperaturach stają się niestabilne i mogą ulegać degradacji. 

Za wykorzystaniem powłok z nanokrystalicznego diamentu w diodach LED przemawia jego wysoka przezroczystość optyczna sięgająca ponad 80%. Umożliwia to wydajny przepływ fotonów przez powłokę. Szczegółowy sposób wytwarzania warstw NCD (nanokrystaliczny diament) pozostaje tajemnicą i jest chroniony patentem. Jedynie wiemy, że w niektórych przykładach wykonania sposób powlekania podłoża obejmuje wytwarzanie kuli plazmowej przy użyciu mikrofalowego źródła plazmy w obecności mieszaniny gazów.

 Źródło: https://patents.justia.com/patent/10410860