| Результаты этапа: Получены образцы полимеров поли(нафтилгидрокарбина) (ПНГК) и поли(гидрокарбина) (ПГК), которые при термической деструкции в аргоне или вакууме (650-700°С), как показано, образуют центры кристаллизации при последующем осаждении алмаза из газовой фазы. Из смесей метан-водород в СВЧ плазме на подложках кремния со слоем полимеров выращены алмазные микрокристаллы и пленки толщиной до 15 мкм. Структура полимерного прекурсора и алмазных пленок изучена методами спектроскопии КР и РЭМ. Найдено, что плотность нуклеации (число зародышей алмаза на единицу площади) высока для прекурсора ПНГК составляет более 10? см??. Для полимера ПГК плотность нуклеации ниже на 1-2 порядка.
Синтезированы полимеры ПНГК, модифицированные гетероатомами B и Si, в которых последние распределены в углеродной полимерной цепи с концентрацией бора 0,7-0,9 % ат., и кремния 0,9-1,2% ат. по отношению к углероду. Выращены алмазные пленки и изолированные частицы алмаза на подложках из различных материалов - Сu, Mo, Si и сапфира, покрытых модифицированным (легированным кремнием) полимером ПНГК-Si. Показано, что такие алмазные пленки содержат примесь Si, что проявляется в наличии сильной линии фотолюминесценции центров окраски Si-вакансия (на длине волны 738 нм).
В СВЧ плазме синтезированы алмазные пленки на подложках Si, покрытых бор-содержащим полимером ПНГК-B. Электросопротивление легированных пленок снижается на 3 порядка по сравнению с сопротивлением диэлектрических пленок что придает им полупроводниковые свойства.
С участием полимерного прекурсора темплатным методом получены образцы алмаза со структурой инвертированного опала. Разработанный процесс включает: (а) введение ПНГК в трехмерную матрицу SiO2 с упорядоченной пористостью (период 300 нм), (б) отжиг, (в) CVD-синтез алмаза, (г) химическое удаление матрицы SiO2.
|
