Получение и исследование наноалмазных пленок тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.07, кандидат физико-математических наук Долганов, Матвей Александрович

• Долганов, Матвей Александрович
• кандидат физико-математических наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Долганов, Матвей Александрович

Содержание

Введение

Глава 1. Получение и исследование алмазных поликристаллических пленок (литературный обзор)

1.1. Аллотропные формы углеродных материалов

1.2. Способы получения алмазных и наноалмазных материалов

1.3. Морфология моно- и поликристаллических алмазов

1.3.1. Факторы, определяющие морфологию монокристаллического алмаза

1.3.2. Факторы, определяющие морфологию поликристаллического алмаза

1.4. Особенности формирования алмазных пленок в ходе плазмохимического осаждения углерода

1.4.1. Кинетика физико-химических процессов

1.4.2. Различие механизмов формирования различных граней алмазных кристаллов

1.5. Физико-химические свойства алмазных пленок и их практическое применение

Глава 2. Методика проведения эксперимента

2.1. Экспериментальные методики для осаждения алмазных пленок

2.2. Оптическая эмиссионная спектроскопия газоразрядной плазмы

2.3. Методы исследования морфологии, структуры и фазового состава осажденных пленок

2.3.1. Спектроскопия комбинационного рассеяния света

2.3.2. Термогравиметрия и метод селективного окисления

2.3.3. Оптическая и электронная микроскопия

Глава 3. Исследование структурно-морфологических свойств алмазных пленок

3.1. Влияние предварительной обработки подложек на формирование алмазных пленок

3.2. Зависимость структуры и морфологии алмазных пленок от основных макроскопических параметров осаждения

3.2.1. Зависимость структуры и морфологии алмазных пленок от концентрации метана

3.2.2. Зависимость структуры и морфологии алмазных пленок от температуры подложки

3.3. Характеристики и фазовый состав поликристаллических текстурированных пленок

3.4. Характеристики и фазовый состав наноалмазных пленок

3.5. Влияние малых примесей азота на свойства алмазных пленок

3.5.1. Влияние малых примесей азота на свойства текстурированных пленок

3.5.2. Влияние малых примесей азота на свойства наноалмазных пленок

3.6. Основные механизмы формирования алмазных и наноалмазных пленок

Глава 4. Численное моделирование процесса роста алмазных пленок

4.1. Построение численной модели

4.2. Симуляция процессов формирования поликристаллических алмазных пленок

Заключение

Список публикаций по результатам, представленным в работе

Список литературы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Получение и исследование наноалмазных пленок»

Введение

Уникальная комбинация физических свойств алмаза, включая исключительно высокую твердость и коэффициент теплопроводности, оптическую прозрачность в широком спектральном диапазоне и высокий показатель преломления, высокую подвижность носителей заряда и др., привлекают к этому материалу повышенное внимание с точки зрения его практического использования. В тоже время относительная редкость и ограниченность размеров алмазов естественного природного происхождения делают чрезвычайно важными и актуальными разработки методов искусственного синтеза этого материала. В последнее время дополнительный интерес к этой проблеме вызывается также возможностью синтеза алмазоподобных материалов, представляющих собой углерод-углеродные композиты, а также наноразмерных частиц алмаза, обладающие свойствами, отличными от "объемного" алмаза. Свойства таких наноматериалов привлекательны для использования в различных областях от электроники до биотехнологий.

С точки зрения практического использования, в большинстве случаев

алмазные и наноалмазные материалы требуются в виде тонких пленок,

нанесенных на подложку, или в виде тонкопленочных покрытий на

различных деталях, изготовленных из других (неалмазных и неуглеродных)

материалов. Как правило, такие пленочные покрытия создаются посредством

методов химического осаждения углерода из газовой фазы, активированной

тем или иным способом. Несмотря на многочисленные исследования, многие

аспекты процессов, происходящих во время такого химического осаждения,

остаются невыясненными, вследствие чего зачастую получение материала с

требуемыми характеристиками ведется методом проб и ошибок.

Недостаточное понимание механизмов роста вызвано, в частности,

отсутствием или ограниченностью информации о взаимосвязи параметров

4

роста со структурно-морфологическими особенностями таких пленок, что, в свою очередь, существенно понижает повторяемости их характеристик.

Указанные обстоятельства определили постановку целей и задач настоящего исследования, связанного с изучением механизмов формирования наноалмазных пленочных материалов. Целью работы являлась_разработка научных основ получения алмазных пленок различного типа с использованием газофазного химического осаждения, включая исследование влияния различных макроскопических параметров осаждения на свойства алмазных пленочных материалов, а также определение механизмов формирования структур данного вида.

Для достижения сформулированных выше целей, решались следующие задачи исследования:

• разработка методов получения алмазных пленок с различными характеристиками при вариации параметров процесса осаждения при активации газовой среды в плазме разряда постоянного тока, включая контроль параметров роста и основных характеристик плазмы разряда;

• проведение систематического исследования структурно-морфологических характеристик получаемых алмазных пленок различными методами и определение их взаимосвязи с параметрами роста;

• построение моделей механизмов формирования алмазных пленочных материалов на основе базовых представлений о процессах роста поликристаллических пленок, разработка на их основе численных моделей этих процессов.

Научная новизна результатов, полученных в ходе выполнения работы, состоит в следующем:

• получены новые данные о структуре поликристаллических алмазных пленок, состоящих из кристаллитов микрометрового и нанометрового размера;

• разработана методика селективного окисления в воздушной атмосфере, с помощью которой получены новые данные о фазовом составе и внутренней структуре пленок;

• предложены новые методы допирования алмазных пленочных материалов азотом, определены структурные характеристики допированных азотом алмазных, получены новые данные о влиянии азота на формирование поликристаллического алмаза в ходе плазмохимического осаждения;

• разработана численная модель, описывающая рост алмазных пленок и их окисление при нагреве на воздухе.

Практическая ценность работы заключается в:

• разработке методов получения алмазных пленок, позволяющих получать материалы с заданными в некотором диапазоне характеристиками;

• получении алмазных материалов с уникальными структурными характеристиками, привлекательными для ряда приложений;

• разработке численной модели роста алмазных пленок и ее экспериментальной верификации.

Положения, выносимые на защиту:

• определена взаимосвязь характеристик алмазных пленок и входящих в их состав алмазных кристаллитов от способа создания и параметров нуклеационных центров на подложках;

• показано, что наноалмазные пленки, получаемые осаждением из газовой фазы, состоят из нитевидных кристаллитов, образующих глобулы с дендритоподобной структурой;

• разработаны численные модели роста и окисления поликристаллических алмазных пленок на основе механизма конкурентного роста;

• разработана методика внедрения примесей азота в алмазные пленки в ходе их плазмохимического осаждения; получены

экспериментальные данные, свидетельствующие о формировании азотно-вакансионных центров в алмазных кристаллитах, составляющих пленки, получаемые из азот-содержащей газовой смеси.

Представленные в диссертации результаты прошли апробацию в ходе выступлений на различных научных семинарах и конференциях, в том числе: 3-rd Russian-Finnish Meeting "Photonics and Laser Symposium", Moscow, Russia, 2007; Конкурс Молодых Ученых Секции Физикохимии нано- и супрамолекулярных систем, Москва 2008; International Workshop on Nanocarbon Photonics and Optoelectronics, Polvijarvi, Finland, 2008; 5th Bilateral Russian-French Workshop on Nanoscience and Nanotechnologies. Moscow, Russia, 2008; Second International Workshop on Nanocarbon Photonics and Optoelectronics, Koli, Finland, 2010; Symposium on Nano and Giga Challenges in Electronics, Photonics and Renewable Energy, Moscow, 2011.

Публикации. По материалам исследований, представленных в диссертации, опубликовано 4 статьи в реферируемых научных журналах, 8 тезисов докладов, представленных на российских и международных конференциях. Список опубликованных статей приводится в конце диссертации.

Достоверность полученных и представленных в диссертации результатов подтверждается использованием современных, апробированных и стандартизованных методов исследований, тщательностью проведенных измерений, согласованностью экспериментальных результатов, полученных независимыми методами исследований, успешным применением разработанных методик, а также общим согласием с результатами других исследователей.

Личный вклад. Результаты, изложенные в диссертации, получены лично соискателем или при его непосредственном участии. Постановка задач исследований, определение методов их решения и интерпретация

результатов выполнены совместно соавторами опубликованных работ при непосредственном участии соискателя.

Заключение диссертации по теме «Физика конденсированного состояния», Долганов, Матвей Александрович

Основные результаты работы:

1.) Разработана методика получения поликристаллических алмазных пленок методом плазмохимического осаждения углерода. Проведено комплексное исследование зависимости размера и морфологии алмазных кристаллитов, а также фазового состава пленок от основных макроскопических параметров роста. Определена взаимосвязь характеристик алмазных пленок и входящих в их состав алмазных кристаллитов от способа создания и параметров нуклеационных центров на подложках.

2.) Проведено систематическое исследование алмазных пленок с помощью комбинации методов термогравиметрического анализа и селективного окисления. Получены новые данные о структуре и морфологии кристаллитов, составляющих поликристаллические пленки различного типа. Показано, что наноалмазные пленки состоят из нитевидных кристаллитов, образующих глобулы с дендритоподобной структурой.

3.) Разработаны численные модели роста и окисления поликристаллических алмазных пленок на основе механизма конкурентного роста. Показано соответствие результатов численного моделирования экспериментально наблюдаемым закономерностям роста пленок при различных условиях.

4.) Разработана методика внедрения примесей азота в алмазные пленки в ходе их плазмохимического осаждения. С помощью оптической эмиссионной спектроскопии получены экспериментальные данные, подтверждающие наличие активированных азот-содержащих примесей в газоразрядной плазме в ходе роста алмазных пленок при добавлении в газовую смесь азота.

5.)Исследовано влияние примесей азота на формирование алмазных пленок. Получены экспериментальные данные, свидетельствующие о формировании азотно-вакансионных центров в алмазных кристаллитах, составляющих пленки, получаемые из азот-содержащей газовой смеси.

В заключение выражаю огромную благодарность моему научному руководителю профессору Александру Николаевичу Образцову за неоценимую поддержку в работе и общее руководство.

Хочу поблагодарить коллег по лаборатории перспективных углеродных материалов, особенно Швеца П.В., Копылова П.Г. и Алексеева А.А, за помощь в проведении различных экспериментов, а также за плодотворные дискуссии.

Выражаю благодарность всем сотрудникам кафедры физики полимеров и кристаллов за поддержание высокого интеллектуального уровня, а также за доброту и отзывчивость.

Список публикаций по результатам, представленным в работе

1. П.Г. Копылов, А.Н.Образцов, М.А. Долганов, С.С. Абрамчук. Формирование монокристаллов алмаза пирамидальной формы в процессе плазмохимического осаждения. Физикохимия поверхности и защита материалов, 2009, том 45, 5, стр. 500 - 504.

2. Kopylov P.G., Loginov В.A., Dolganov М.А., Ismagilov R.R., Savenko N.V. Single crystal diamond tips for scanning probe microscopy. Rev. of Sci. Instruments, 2010, V. 81, 1, pp. 013703 - 013703-4.

3. Zolotukhin A.A., Ismagilov R.R., Dolganov M.A., Obraztsov A.N. Morphology and Raman Spectra Peculiarities of Chemical Vapor Deposition Diamond Films. J. of Nanoelectronics and Optoelectronics, 2012, V. 7, 1, pp. 22-28.

4. A.A. Zolotukhin, M.A. Dolganov, A.N. Obraztsov. Nanodiamond films with dendrite structure formed by needle crystallites. Diamond and Related Materials, 2013, V.37, pp. 64-67.

Тезисы докладов и сообщений, опубликованных в материалах конференций и семинаров

1. A.N. Obraztsov, Yu.P. Svirko, G. M. Mikheev, D.A. Lyashenko, P.G. Kopylov, M.A. Dolganov. Optical applications of nanographite films. 3-rd Russian-Finnish Meeting "Photonics and Laser Symposium", June 14-17 2007, Moscow.

2. Kopylov P. G., Dolganov M.A., Sorokin G.P. Structural and optical properties of diamond nanotips. International Workshop on Nanocarbon Photonics and Optoelectronics, 3-9 August 2008, Polvijarvi, Finland.

3. Долганов M.A., Копылов П.Г., Образцов A.H. Новый метод получения алмазных микрокристаллов пирамидальной формы. Конкурс Молодых Ученых Секции Физикохимии нано- и супрамолекулярных систем, 11 -12 ноября 2008, Москва.

4. Dolganov M.A. Thermogravimetric analysis of nanocarbon films. International Workshop on Nanocarbon Photonics and Optoelectronics, 3 -9 August 2008, Polvijarvi, Finland.

5. P.G. Kopylov, G.P. Sorokin, M.A. Dolganov, A.L. Chuvilin, A.N. Obraztsov. Diamond Tips: Growth Mechanism and Applications. 5th Bilateral Russian-French Workshop on Nanoscience and Nanotechnologies, December 2-3 2008, Moscow, Russia.

6. Dolganov M.A., Obraztsov A.N. Ultrananocrystalline diamond film growth and characterization. Second International Workshop on Nanocarbon Photonics and Optoelectronics, 1-6 August, Koli, Finland.

7. Dolganov M.A., Obraztsov A.N. Nanodiamond CVD films. Symposium on Nano and Giga Challenges in Electronics, Photonics and Renewable Energy, 12-16 September 2011, Moscow.

8. Dolganov M.A., Obraztsov A.N. Pyramidal shaped single crystal CVD diamond tips. Symposium on Nano and Giga Challenges in Electronics, Photonics and Renewable Energy, 12-16 September 2011, Moscow.

Заключение

В настоящей работе представлены результаты комплексного исследования структурно-морфологических свойств поликристаллических алмазных пленок. Предложены эмпирические модели, позволяющие объяснить формирование пленок различного фазового состава. Разработаны численные модели роста и окисления поликристаллических алмазных пленок на основе механизма конкурентного роста.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Долганов, Матвей Александрович, 2013 год

Список литературы

1. R.B. Heimann, S.E. Evsyukov, Y. Koga. Carbon allotropes: a suggested classification scheme based on valence orbital hybridization. Carbon, 1997, V.35, pp.1654-1658.

2. Pierson H.O. Handbook of Carbon, Graphite, Diamond and Fullerenes, USA, NP, 1993.

3. Дементьев А.П., Маслаков К.И. Химическое состояние атомов углерода на поверхности наноалмазных частиц. ФТТ, 2004, Т. 46, № 4, С. 662-664.

4. Даниленко В.В. Из истории открытия синтеза наноалмазов. ФТТ, 2004, Т. 46, №4, С. 581-584.

5. The Properties of Diamond. Ed. by Field J.E., London, Academic Press, 1990, p.675.

6. Iijima S. Helical Microtubules Of Graphitic Carbon. Nature, vol. 354, 1991, pp. 56-58.

7. Obraztsov A.N., Timofeev M.A., Guseva M.V., Babaev V.G., Valiullova Z.Kh., Babina V.M. Comparative study of microcrystalline diamond. Diamond & Related Materials, 1995, 4, pp. 968- 971.

8. Верещагин A.JI., Юрьев Г.С. Структура детонационных наноалмазов. Неорганические материалы, 2003, 39, 3, с. 312-318.

9. Кулакова И.И. Химия поверхности наноалмаза». ФТТ, 2004, 46, 4, с. 621-628.

10. Дементьев А.П., Маслаков К.И. Химическое состояние атомов углерода на поверхности наноалмазных частиц. ФТТ, 2004, 46, 4, с. 662-664.

11. Spitsyn B.V. Growth of Diamond Films from the Vapour Phase in book "Handbook of Crystal Growth". Ed. by D.T.J. Hurle. Amsterdam, Elsevier, 1994, Vol.3, pp. 403-456.

12. Bachman P.К. Plasma CVD Techniques for low pressure synthesis of diamond: an overview in book "Properties and Growth of Diamond" ed. by Davies Gordon. London, UK, 1993, pp. 349-353.

13. Bachman P. K. Plasma CVD synthesis of diamond in book "Properties and Growth of Diamond" ed. by Davies Gordon., London, UK, 1993, pp. 354363.

14. Fox B. Diamond Film from book "Thin Film Technology Handbook", ed. by Aicha A. R. Elshabini-Riad and Fred D. Barlow III, p. 7-1 - 7-74.Wilkes J. and Wilks E. M. in J. E. Field (ed), The Properties of Diamond, USA, Academic Press, 1979.

15. Synthetic diamond: Emerging CVD science and technology. Edited by Karl E. Spear and John P. Dismukes, Wiley, Chichester, UK, 1994, p. 663.

16. Evans T. in book "The Properties of Diamond" ed. by J. E. Field, USA, Academic Press, 1979.

17. Field J. E. in book "The Properties of Diamond" ed. by J. E. Field, USA, Academic Press, 1979.

18. Bruton E., Diamonds, Chilton Book Co., 1978, pp. 369-395.

19. Clausing R.E., Heatherly L., Horton L.L. et al. Textures and morphologies of chemical vapor deposited (CVD) diamond. Diamond and Related Materials, 1992, Vol. l,pp. 411-429.

20. Б. К. Вайнштейн, В. M. Фридкин, В. Л. Инденбом. Современная кристаллография: В 4 - х томах. - М.: Наука, 1979.

21. Butler J.E., Oleynik I. A mechanism for crystal twinning in the growth of diamond by chemical vapour deposition, Philosophical transactions. Series A, Mathematical, physical, and engineering sciences, 2008, Vol. 366, pp. 295311.

22. Knuyt G., Neshidek M., Vandevelde T. On the development of CVD diamond film morphology due to the twinning on {111} surfaces. Diamond and Related Materials, 1997, Vol.6, pp. 435-439.

23. Knuyt G., Nesladek M., Meykens K. et al. On the {111} penetration twin density in CVD diamond films. Diamond and Related Materials, 1997, Vol.6, pp. 1697- 1706.

24. Lawrence S. Pan, Don R. Cania, Diamond: Electronic Properties and Applications, Kluwer Ac. Pub., 1994, pp. 176 - 192.

25. Davies G. The optical properties of diamond, Chemistry and Physics of Diamond ed. by J. P. L. Walker and P. A. Thrower, Marcel Dekker Inc., NY, 1977.

26. Clark C. D., Mitchell E. W. J., Parsons B. J., Color centers and Optical Properties, in The Properties of Diamond, ed. by J. E. Field, Academic Press, London, 1979, p. 23.

27. Walker J., Optical Absorption and luminescence of Diamond, Rep. Prog. Phys. 42, 1979, 1606.

28. Clark C. D. in Optical Properties of Diamond, in Physical Properties of Diamond, ed. by R. Berman, Clarendon Press, Oxford, 1965, p. 295.

29. Вине В.Г., Елисеев А.П., Сарин B.A. Физические основы современных методов облагораживания природных алмазов и бриллиантов, "Драгоценные металлы. Драгоценные камни", 12, 2009, с. 180.

30. Felton S., Edmonds А. М., Newton М. Е., Twitchen D. J., Electron paramagnetic resonance studies of the neutral nitrogen vacancy in diamond. Physical Review B, 77, 2008.

31. C.F. O. Graeff, C.E. Nebel, M. Stutzmann et al. Characterization of textured polycrystalline diamond by electron spin resonance spectroscopy. J. Appl. Phys. 81, 1997, 234.

32. Малоголовец В.Г. Изучение примесного состава и реальной структуры синтетических алмазов спектроскопическими методами. Автореферат диссертации к.ф.-м.н., Киев, ИПМ АН УССР, 1979, с. 21.

33. Davies G. Charge states of vacancy in diamond. Nature, vol.269, No 5628, 1977, pp. 498-500.

34. Newton M.E., Cambell В .A., Anthony T.R., Davies G, Abstract, 12th European Diamond Conference, 9-14 September, Budapest, Abstract book, 11.4., 2001.

35. Davies G., Lawson S., Collins A., Mainwood A., Sharp S., Vacancy-related centers in diamond, Phys. Rev., В 46, 1992.

36. Y. Bar-Yam, T.D. Moustakas, Defect-nduced stabilization of diamond films. Nature, 1989, V. 342, pp. 786 - 787.

37. R.G. Buckley, T.D. Moustkas, Ling Ye, J. Varon. Characterization of filament-assisted chemical vapor deposition diamond films using Raman spectroscopy. J. Appl. Phys., 1989, V. 66, pp. 3595 - 3599.

38. van der Drift A. Evolutionary selection, a principle governing growth orientation in vapour - deposited films. Philips Res. Rep, Vol. 22, 1967, pp. 267-287.

39. W. Kulisch and C. Popov. On the growth mechanisms of nanocrystalline diamond films, Physica Status Solidi, 2006, V. 203, pp. 203 - 219.

40. Справочник. Под. ред. Григорьева И.С., Мейлихова Е.З., Физические величины. М.: Энергоатомиздат. 1991.

41. Yugo S., Kimura Т. in Saito S., Fukunaga О., Yoshikawa M. (eds) Proc. 1st Int. Conf. on the New Diamond Science and Technology, KTK Scientific Publishers, 1990.

42. Butler J.E., Sumant A.V.. The CVD of Nanodiamond Materials. Chemical Vapor Deposition, 2008, Vol. 14, pp. 14-60.

43. Yang T. Growth of faceted, ballas-like and nanocrystalline diamond films deposited in CH4 / H2 / Ar MPCVD. Diamond and Related Materials, 2001, Vol. 10, pp. 2161-2166.

44. Золотухин A.A., Диссертация на соискание ученой степени кандидата физ.-мат. наук, 2007.

45. Haubner R., Lux B. Deposition of ballas diamond and nano-crystalline diamond. International Journal of Refractory Metals & Hard Materials, 2002, Vol. 20, pp. 93- 100.

46. Tang C. J., Neto M. A., Soares M. J., Neves A. J. A comparison study of hydrogen incorporation among nanocrystalline, microcrystalline and polycrystalline diamond films grown by chemical vapor deposition. Thin solid films, 2007, Vol. 515, pp. 3539 - 3546.

47. Schermer J. On the mechanism of (001) texturing during flame deposition of diamond. Journal of Crystal Growth, 2002, Vol. 243, pp. 302-318.

48. C. Wild, R. Kohl, N. Herres, W. Muller-Sebert, P.Koidl, Oriented CVD diamond films: twin formation, structure and morphology. Diamond and Related Materials, 1994, pp. 373-381.

49. S.J. Harris, A. M. Weiner, and T. A. Perry. Measurement of Stable Species Present During Filament-Assisted Diamond Growth. Appl. Phys. Lett. 53, 1988, pp. 1605-1607.

50. Goodwin D.G. and Gavillet G. Numerical modeling of the filament-assisted diamond growth environment. J. Appl. Phys. 1990, 68, 6393.

51. Schafer L., Klages C. P., Meier U. and Kohse-Hoinghaus K. Atomic hydrogen concentration profiles at filaments used for chemical vapor deposition of diamond. Appl. Phys. Lett., 1991, 58, 571.

52. Gracio J.J., Fan Q.H., Madaleno J.C., Diamond growth by chemical vapor deposition, J. Phys. D: Appl. Phys., 2010, 43.

53. Bachmann P K, Leers D and Lydtin H., Construction of a new C-H-O ternary diagram for diamond deposition from the vapor phase. Diamond and Related Materials, 2000, 9, pp. 1320 - 1326.

54. Tsuda M., Nakajima M. and Oikawa S. Epitaxial growth mechanism of diamond crystal in methane-hydrogen plasma. J. Am. Chem. Soc., 1986, 108 (19), pp. 5780-5783.

55. Tsuda M., Nakajima M. and Oikawa S. The Importance of the Positively Charged Surface for the Epitaxial Growth of Diamonds at Low Pressure. Jpn. J. Appl. Phys., 1987, 26, pp. L527-L529.

56. Frenklach M. and Spear K.E. Growth mechanism of vapor-deposited diamond. Journal of Materials Research, 1988, Vol. 3, pp. 133-140.

57. May P.W., Mankelevich Y.A.. From Ultrananocrystalline Diamond to Single Crystal Diamond Growth in Hot Filament and Microwave Plasma - Enhanced CVD Reactors: a Unified Model for Growth Rates and Grain Sizes. Growth (Lakeland), 2008, pp. 12432-12441.

58. Prelas M. A., Popovici G., Bigelow L. K. Handbook of industrial diamonds and diamond films, N. Y.: Marcel Dekker Inc., 1997, p. 1232.

59. Gruen D.M. Nanocrystalline diamond films. Annu. Rev. Mater. Sci., 1999, Vol. 21, pp. 211-259.

60. Schwarz S., Rosiwal S. M., Frank M. et al. Dependence of the growth rate, quality, and morphology of diamond coatings on the pressure during the CVD-process in an industrial hot-filament plan. Diamond Related Materials, 2002, Vol. 11, pp. 589-595.

61. Theije F.K., Roy O., Laag N.J. et al. Oxidative etching of diamond. Diamond and Related Materials, 2000, Vol. 9, pp. 92-104.

62. Theije F., Oxidative etching of cleaved synthetic diamond {111} surfaces. Surface Science, 2001, Vol. 492, pp. 91-105.

63. Ackermann L. Investigation of diamond etching and growth by in situ scanning tunneling microscopy. Diamond and Related Materials, 1999, Vol. 8, pp. 1256-1260.

64. Sun C. Q., Xie H., Zhang W. et al. Preferential oxidation of diamond {111}. J. Phys. D: Appl. Phys, 2000, Vol.33, p. 2196-2199.

65. Farabaugh E.N., Robins L.H., Feldman A. High resolution electron

microscopy of diamond film growth defects and their interaction. SPIE

Diamond Optics IV, 1991, Vol. 1534, pp.26-43.

116

66. R.F. Davis (Ed.), Diamond Films and Coatings, Noyes Publications, New Jersey, 1992.

67. Большая советская энциклопедия, M.: Советская энциклопедия, 19691978.

68. Lee S.-Tong, Lin Zhangda, Jiang Xin. CVD diamond films: nucleation and growth. Mat. Science and Engineering, 1999, 25, pp. 123-154.

69. Miller A. J., Reece D. M., Hudson M. D., Brierley C. J. and Savage J. A. Diamond coatings for IR applications. Diamond and Related Materials, 1997, V. 6, pp. 386 - 389.

70. Pace E., Pini A., Corti G., Bogani F., Vinattieri A., Pickles C.S. and Sussmann R. CVD diamond coatings for ultraviolet. Diamond and Related Materials, 2001, V. 10, pp. 736 - 743.

71. Hiscocks M. P., Kaalund C. J., Ladouceur F., Huntington S. Т., Gibson В. C., Trpkovski S., Simpson D., Ampem-Lassen E., Prawer S. and Butler J. E. Characteristics of graphene-layer encapsulated nanoparticles fabricated using laser ablation method, Diamond and Related Materials, 2008, 17, pp. 664 -668.

72. M. Adamschik, J. Kusterer, P. Schmidt, K.B. Schad, D.Grobe, A. Floter. Diamond microwave micro relay. Diamond Related Materials, 2002, 11, pp. 672-676.

73. A.B. Hutchinson, P.A. Truitt, K.C. Schwab, L. Sekaric, J.M. Parpia, H.G.Craighead, J.E. Butler. Dissipation in nanocrystalline-diamond nanomechanical resonators. Applied Physics Letters, 2004, 84, 972.

74. Calvani P., Corsaro A., Sinisi F., Rossi M. C., Conte G., Giovine E., Ciccognani W. and Limiti E. Microwave operation of sub-micrometer gate surface channel MESFETs in polycrystalline diamond. Microwave and Optical Technology Letters, 2009, 51, pp. 2786 - 2788.

75. Gurbuz Y., Kang W. P., Davidson J. L., Kerns D. V. Jr and Zhou Q. PECVD diamond-based high performance power diodes. IEEE Transactions on Power Electronics, 2005, vol. 20, pp. 1-10.

76. J. P. Bade, S. R. Sahaida, B. R. Stoner, J. A. von Windheim, J. T. Glass, K. Myata, K. Nishimura, and K. Kobashi. Diamond and Related Materials. 1993, V. 2, p. 816.

77. P. Bergonzo, D. Tromson and C. Mer. CVD diamond-based semi-transparent beam-position monitors for synchrotron beamlines: preliminary studies and device developments at CEA/Saclay. J. Synchr. Rad, 2006, 13, N.2, pp.151158.

78. Soh K. L., Kang W. P., Davidson J. L., Wong Y. M., Cliffel, D. E., Swain G. M. Diamond-derived ultramicroelectrodes designed for electrochemical analysis and bioanalyte sensing. Diamond and Related Materials, 2008, 17, pp. 900 - 905.

79. B. Ilic, Y. Yang, H.G. Craighead, Virus detection using nanoelectromechanical devices. Applied Physics Letters, 2004, 85, 2604.

80. R. Kalish. The search for donors in diamond. Diamond and Related Materials, 2001, 10, pp. 1749- 1755.

81. G. Balasubramanian, P. Neumann, D. Twitchen, M. Markham, R. Kolesov, N. Mizuochi, J. Isoya, J. Achard, J. Beck, J. Tissler, V. Jacques, P. R. Hemmer, F. Jelezko, J. Wrachrup. Ultralong spin coherencetime in isotopically engineered diamond. Nat. Mat., 2009, 8, 383.

82. A. Gruber, A. Drabenstedt, C. Tietz, L. Fleury, J. Wrachrup, C. von Borczyskowsky. Scanning confocal optical microscopy and magnetic resonans on single defect centers. Science, 1997. 276, 2012.

83. P. Neumann, R. Kolesov, B. Naydenov, J. Beck, F. Rempp, M. Steiner, V. Jacques, G. Balasubramanian, M. L. Markham, D. J. Twitchen, S. Pezzagna, J. Meijer, J. Twamley, F. Jelezko, J. Wrachup. Quantum register based on

coupled electron spins in a room-temperature solid. Nature Phys., 2010, 6, 249.

84. C. Kurtsiefer, S. Mayer, P. Zarda, H. Wenfurter. Stable solid-state source of single photons. Phys. Rev. Lett., 2000, 85, 290.

85. F. Dolde, H. Fedder, M.W. Doherty, T. Nobauer, F. Rempp, G. Balasubramanian, T. Wolf, F. Reinhard, L.C.L. Hollenberg, F. Jelezko, J. Wrachtrup. Electric-field sensing using single diamond spins. Nature Physics, 2011, V. 7, p. 459.

86. Золотухин А.А. Диссертация на соискание ученой степени кандидата физ. - мат. наук, 2007.

87. Obraztsov A.N., Zolotukhin A.A., Ustinov А.О. et al. Chemical vapor deposition of carbon films: in-situ plasma diagnostics. Carbon, 2003, V. 41, pp. 836-839.

88. Золотухин A.A., Образцов A.H., Волков А.П. и др. Формирование наноразмерных углеродных материалов в газоразрядной плазме. Письма в ЖТФ, 2003, Т. 29, С. 58-63.

89. Золотухин А.А., Образцов А.Н., Устинов А.О. и др. Образование наноуглеродных пленочных материалов в газоразрядной плазме. ЖЭТФ, 2003, Т. 124, С. 1291-1297.

90. Сивухин Д.В., Общий курс физики. Оптика, М.: «Наука», 1985, с. 752.

91. Тюрнина А.В., Диссертация на соискание ученой степени кандидата физ.-мат. наук, 2010.

92. Tuinstra F., Koenig J.L. Raman Spectrum of Graphite. The J. of Chem. Phys., 1970, 53, pp. 1126-1130.

93. A.C. Ferrari, J.R. Robertson, Origin of the 1150 cm"1 Raman mode in nanocrystalline diamond. Phys. Rev. B, 2001, v. 63, 121405.

94. T.Lopex-Rios, E. Sandre, S. Leclercq, E. Sauvain. Polyacetylene in Diamond Films Evidenced by Surface Enhanced Raman Scattering. Phys. Rev. Lett., 1996, V. 76, pp. 4935-4938.

95. Уэндландт У., Термические методы анализа, М.: "Мир", 1978, с. 526.

96. Белянин А.Ф., Самойлович М.И., Дзбановский Н.Н. и др. Особенности формирования наноструктурированных пленок иридия и поликластерного алмаза. Высокие технологии в промышленности России (материалы и устройства функциональной электроники и нанофотоники). Материалы 13 Международной конференции. - М.: МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2007, С. 22-35.

97. В. Lux, R. Haubner, Н. Holzer, R.C. DeVries. Natural and synthetic polycrystalline diamond with emphasis of ballas. Refractory Metals Hard Mater., 1997, 15, pp. 263-288.

98. Kopylov P.G., Ismagilov R.R., Obraztsov A.N., Loginov B.A. Single-crystal diamond probes for atomic-force microscopy. Instruments and Experimental Techniques, 2010, V. 53, № 4, pp. 613-619.

99. I.I. Vlasov, O.I. Lebedev, V.G. Ralchenko, E. Goovaerts, G. Bertoni, G. Van Tendeloo, and V.I. Konov. Hybrid diamond-graphite nanowires produced by microwave plasma chemical vapor deposition. Advanced Materials, 2007, V. 19, pp. 4058 -4062.

100. J.-F. Hochedez, E. Verwichte, P. Bergonzo, B. Guizard, C. Mer, D. Tromson, M. Sacchi, P. Dhez, O. Hainaut, P. Lemaire, and J.-C. Vial. Future diamond UV imagers for solar physics. Phys. Stat. Sol., 2000, (a) 181, pp. 141 - 149.

101. J. H. Bae, T. Ono, and M. Esashi. Scanning probe with an integrated diamond heater element for nanolithography. Appl. Phys. Lett., 2003, V. 82, p. 814.

102. K.-H. Kim, N. Moldovan, С. Ke, H. D. Espinosa, X. Xiao, J. A. Carlisle, and O. Auciello. Novel Ultrananocrystalline Diamond Probes for High Resolution Low-Wear Nanolithographic Techniques. Small, 2005, 1, 866.

103. Y. Muranaka, H. Yamashita, K. Sato, H. Miyadera. The role of hydrogen in diamond synthesis using a microwave plasma in a CO/H2 system. J Appl Phys, 1990, 67, 6247.

104. G. Balestrino, M. Marinelli, E. Milani, A. Paoletti, P. Paroli, I. Pinter, A. Tebano. Systematic investigation of plasma emission spectra during microwave diamond deposition from CH4-C02 and C2H2-C02 gas mixtures. Diam. Relat. Mat., 1993, 2, pp. 389-392.

105. G.C. Chen, B. Li, H. Li, H. Lan, F.W. Dai, Q.J. Xue, X.Q. Han, L.F. Hei, J.H. Song, C.M. Li, W.Z. Tang, F.X. Lu. Growth of diamond by DC Arcjet Plasma CVD: From nano-sized poly-crystal films to millimeter-sized single crystal grain. Diam. Relat. Mat., 2010, 19, pp. 1078-1084

106. A.N. Goyette, J.E. Lawler, L.W. Anderson, D.M. Gruen, T.G. McCauley, D. Zhou, A.R. Krauss. C-2 swan band emission intensity as a function of C-2 density. Plasma Sources Sci T, 1998, 7, pp. 149-153.

107. J. P. Goss, B. J. Coomer, R. Jones, C. J. Fall, P. R. Briddon, S. Oberg. Extended defects in diamond: The interstitial platelet. Phys. Rev., V. 67, p. 165208.

108. R. Brydson, L.M. Brown, J. Bruley. Characterizing the local nitrogen environment at platelets in type IaA/B diamond. Journal of Microscopy, 1998, V. 189, pp. 137- 144.

109. W. Li, S. Irle, H. Witek. Convergence in the evolution of nanodiamond raman spectra with particle size: a theoretical investigation. American Chem. Society, 2010, V. 4, pp. 4475 - 4486.

110. L.Li, H.Lin, J.Sun, A.Wu, X.Shen, N.Xu. Growth of Ni/Co-catalyzed crystalline CNX thin films by nitrogen-plasma-assisted pulsed lazer deposition. J. of Korean Phys. Society, 2005, V. 46, pp. S56 - S59.

111. N.G.Ferreira, I.I.Silva, E.J. Corat, V.J. Trava-Airoldi, K. Iha. Electrochemical characterization on semiconductors p-type CVD diamond electrodes. Brazilian J. of Physics, 1999, V. 29, pp. 760 - 763.