1.2.11　超硬晶体

金刚石是目前世界上所发现的硬度最大的物质。金刚石与石墨是同素异形体，都是由碳元素组成。石墨为层状结构；金刚石为立体网状结构，属立方晶系。从成键的角度看，石墨中碳原子采取sp²杂化；金刚石中每一个碳原子和四个碳原子等价结合，采用sp³杂化轨道。通过高温高压的方式，可以将石墨转换为金刚石。

金刚石膜的研究是目前比较热门的课题。但是人工金刚石薄膜当前还主要只利用其机械性能，其光学、电学性能尚未得到很好的开发。在电学性能的研究方面，金刚石膜的P型掺杂早已实现，据最新报道，日本科学家通过掺入硫，已实现金刚石的N型掺杂。金刚石的性能参数见表1-6。

表1-6　金刚石的性能参数