碳材料在功率半導體、太陽能電池等能源器件用途也能夠發(fā)揮威力。

　　金剛石和碳薄膜的利用

　　功率半導體適合使用金剛石（圖A-1）。因為擊穿電場和載子遷移率遠大于SiC和GaN，所以使用金剛石的功率半導體在耐壓性、工作效率方面占優(yōu)。在過去，單晶金剛石底板存在直徑還只能做到3～4mm的問題，但隨著晶體生長方法的改進，“已經(jīng)實現(xiàn)了13mm直徑”（產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所金剛石研究中心副主任鹿田真一）。

　　圖A-1：利用金剛石實現(xiàn)高性能功率半導體（a）為日本產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所金剛石研究中心在13mm直徑底板上形成的金剛石二極管。該中心鹿田真一提供。(點擊放大)

　　對于太陽能電池，利用碳薄膜實現(xiàn)高效單元已成為可能（圖A-2）。日本中部大學開發(fā)出了能夠改變碳薄膜帶隙的自主等離子CVD法。如果使用該方法多級疊加帶隙不同的單元，那么，“以低成本制造效率超越非晶Si薄膜單元的太陽能電池單元將成為現(xiàn)實”（中部大學工學部電子信息工學系教授梅野正義）。（記者：大下 淳一）

　　圖A-2：利用碳薄膜制造太陽能電池單元實現(xiàn)了2.28％的轉(zhuǎn)換效率。日本中部大學工學部電子信息工學系教授梅野正義的數(shù)據(jù)。