高温高压下氮氢协同掺杂对{100}晶面生长宝石级金刚石的影响?

摘要：

在压力为5.5—6.2 GPa,温度为1280—1450?C的条件下,利用温度梯度法详细考察了氮氢协同掺杂对{100}晶面生长宝石级金刚石的影响.实验结果表明伴随合成腔体内氮、氢浓度的升高,合成条件明显升高,金刚石生长V形区间上移；晶体的红外光谱中与氮相关的吸收峰急剧增强,氮含量可达2000 ppm,同时位于2850 cm?1和2920 cm?1对应于 sp3杂化 C—H 键的对称伸缩振动和反对称伸缩振动的红外特征峰逐渐增强,表明晶体中既有高的氮含量,同时又含有氢.对晶体进行电镜扫描发现,氮氢协同掺杂对晶体形貌影响明显,出现拉长的{111}面,且晶体表面上有三角形生长纹理.拉曼测试表明,晶体的峰位向高频偏移、半峰宽变大,说明氮、氢杂质的进入对晶体内部产生了应力.本文成功地以{100}晶面为生长面合成出高氮含氢宝石级金刚石单晶,在探究氮氢共存环境下金刚石生长特性的同时,也可为理解天然金刚石的形成机理提供帮助。

关键词：金刚石、高温高压、氮氢协同掺杂、温度梯度法

分类号：TB3;TG1

资助基金：国家自然科学基金批准号:51172089资助的课题.?* Project supported by the National Natural Science Foundation of China Grant 51172089

在线出版日期：2015-12-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共1页

页码：228101-0-228101-6