Allgemeine Eigenschaften

Diamant fasziniert durch eine einmalige Kombination herausragender Materialeigenschaften und nimmt dadurch eine Sonderstellung unter allen Materialien ein. So ist Diamant bei Raumtemperatur das Material mit der größten Wärmeleitfähigkeit (4 - 5 mal höher als die Wärmeleitfähigkeit von Kupfer) und verfügt gleichzeitig über ein hervorragendes elektrisches Isolationsvermögen. Gleichzeitig besitzt Diamant die größte Härte aller verfügbaren Materialien. Neben einem extrem geringen Reibungskoeffizienten weist Diamant einen geringeren thermischen Ausdehnungskoeffizienten auf. Diamant ist resistent gegenüber allen bekannten Säuren und Basen. Darüber hinaus ist Diamant transparent vom ultravioletten bis in den fernen infraroten Spektralbereich. Mit einer Bandlücke von 5,45eV zählt Diamant zu der Gruppe der Halbleiter und kann sowohl p- wie auch n-leitend dotiert werden.

 

Trotz der extremen Materialeigenschaften erlangte Diamant lange Zeit nur eine untergeordnete Rolle als Werkstoff. Gründe dafür waren vor allem das geringe natürliche Vorkommen und die hohen Kosten der künstlichen Herstellung von Diamant bei hohen Drücken und Temperaturen. Ein weiterer Nachteil von Diamant war zudem die geringe Größe der Einkristalle, was die technische Anwendung weitestgehend auf Bohr- und Schneidwerkzeuge und den Gebrauch als Schleifmittel beschränkte.

 

Erst die Anfang der achtziger Jahre entdeckte Möglichkeit der Diamantsynthese bei niedrigen Drücken (wenige mbar) und bei relativ geringen Temperaturen (700°C-900°C) löste ein reges wissenschaftliches- und industrielles Interesse aus. Erstmals bestand nun die Möglichkeit, Diamant aus einem Gasgemisch von Wasserstoff und z.B. Methan großflächig als polykristalline Schicht auf Fremdsubstraten abzuscheiden.

 

GFD ist eines der ersten Unternehmen weltweit, das die industrielle Herstellung hochqualitativer Diamantschichten in produktionsrelevanter Größenordnung beherrscht.

 

 

Eigenschaften Diamant
Gitterkonstante 0,356 nm
Thermischer Ausdehnungskoeffizient 1,1 (10-6/K)
Dichte 3,515 (g/cm3)
Ladungsträgerbeweglichkeit Loch 1600 cm2/(V s)
Ladungsträgerbeweglichkeit Elektron 2200 cm2/(V s)
Durchbruchfeldstärke 107 V/cm
rel. Dielektrizitätskonstante 5,7
Bandlücke 5,45 eV
Spez. Widerstand 10-3 - 1016 Ωcm
Wärmeleitfähigkeit 20 W/(cm K)
Brechungsindex 2,42
Transparenz vom IR bis UV (225 nm)
Härte 10000 (kg/mm2)
E-Modul 1140 GPa
Schallgeschwindigkeit 17500 m/s