Исследование микроструктуры ультрананокристаллических алмазных плёнок оптическими методами тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.21, кандидат физико-математических наук Канзюба, Михаил Викторович

• Канзюба, Михаил Викторович
• кандидат физико-математических наук
• 2012

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Канзюба, Михаил Викторович

Список сокращений.

Введение.

Глава 1. Обзор литературы.

1.1. Алмазные материалы.

1.1.1 Методы получения синтетических алмазов.

1.2. Метод СУО.

1.2.1. Роль водорода.

1.2.2. Схематическое описание роста алмаза.

1.3. Легирование СУО-алмазов.

1.3.1. Особенности легирования СУО-наноалмазов.

1.4 Ультрананокристаллические алмазные (УНКА) плёнки.

1.4.1. Особенности СУО-синтеза.

1.4.2. Азотирование.

1.4.3. Микроструктура.

1.4.4. Оптические свойства.

1.4.5. Электрические свойства.

1.5. Спектроскопия комбинационного рассеяния в алмазе.

1.6. Люминесценция алмазов.

1.6.1. Центры «азот-вакансия» в алмазе.

1.6.2. Центры «кремний-вакансия» в алмазе.

1.7. Свойства поверхности алмаза.

Глава 2. Объекты и методы исследования.

2.1. Постановка задач.

2.2. Объекты исследования.

2.3. Методика подготовки образцов с развитой поверхностью.

2.4. Оптические методы исследования.

2.4.1. Спектроскопия КР.

2.4.2. Спектроскопия ФЛ и поглощения в видимом диапазоне.

2.4.3. Спектроскопия поглощения в ИК диапазоне.

Глава 3. Исследование фазового состава УНКА плёнок методом многоволновой спектроскопии КР.

3.1. Алмазная фаза.

3.2. Полимерная фаза на границах алмазных зёрен.

3.3. sp2-yraepofl на границах алмазных зёрен.

Глава 4. Моделирование перехода диэлектрик-проводник в азотированных УНКА плёнках.

4.1. Исследование микроструктурных изменений в УНКА плёнках при азотировании.

4.1.1. Структура азотированных УНКА плёнок по данным электронной микроскопии.

4.1.2. Структура УНКА плёнок по данным МУРР.

4.2. Перколяционная модель проводимости азотированных УНКА плёнок

Глава 5. Исследование фотолюминесценции УНКА плёнок, легированных кремнием.

5.1. Сравнительный анализ спектров ФЛ УНКА и МКА плёнок.

5.2. Определение концентрации центров «кремний-вакансия» в УНКА методом спектроскопии оптического поглощения.

Глава 6. Исследование состояния поверхности алмаза в пористых УНКА плёнках методом спектроскопии ИК поглощения.

6.1. Изменения функциональных групп на поверхности алмаза в пористых УНКА плёнках при отжигах и восстановлении в нормальных условиях.

6.1.1. Гидридные группы.

6.1.2. Гидроксильные группы.

6.1.3. Карбонильные группы.

6.2. Механизм изменения функционального покрова на поверхности алмаза в пористых УНКА плёнках при восстановлении в нормальных условиях.

Выводы.

Список используемой литературы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование микроструктуры ультрананокристаллических алмазных плёнок оптическими методами»

Поликристаллические алмазные плёнки, синтезируемые химическим осаждением углерода из газовой фазы (методом СУБ) [1], являются перспективным материалом для изготовления сверхтвёрдых покрытий, оптических окон, электрохимических электродов, полевых электронных эмиттеров, фотонных переключателей в оптических схемах. Благодаря своей высокой теплопроводности в сочетании с уникальными полупроводниковыми параметрами, алмазные плёнки интересны для применений в высокотемпературной и силовой электронике [2]. Каждое из перечисленных приложений требует оптимизации свойств алмазных плёнок для наилучшего соответствия выполняемым функциям. Такая оптимизация может быть достигнута путём контролируемого изменения микроструктуры плёнок в процессе их синтеза. Современные технологии синтеза СУБ-алмаза позволяют создавать самые разнообразные алмазные материалы: от тонких плёнок сложного фазового состава с характерным размером кристаллитов ~5 нм (так называемых ультрананокристаллических алмазных плёнок) до толстых (>1 мм) монокристаллических пластин очень высокой чистоты и весьма совершенной структуры.

Настоящая работа посвящена исследованию оптическими методами ультрананокристаллических алмазных (УНКА) плёнок. Актуальность выбранной темы обусловлена перспективностью УНКА плёнок как нового наноматериала для применения в электронике, электрохимии, оптике, биосенсорике, а также тем обстоятельством, что их структура всё ещё недостаточно изучена, в особенности это касается легированных плёнок.

УНКА плёнки впервые были синтезированы в середине 1990-х годов в ИОФ РАН в разряде постоянного тока [3] и в Аргоннской национальной лаборатории (США) в СВЧ плазме [4,5]. Размер кристаллитов в УНКА плёнках составляет менее 10 нм, в связи с чем они обладают очень низкой шероховатостью поверхности [6]. В 2001 году было обнаружено [7] интересное свойство этого материала: при добавлении в ростовую газовую смесь азота электропроводность УНКА плёнок сильно возрастает, причём это увеличение может достигать 12 порядков величины [8]. До наших исследований природа такой аномально высокой проводимости оставалась неясной из-за недостаточной изученности микроструктурных изменений, происходящих в этом материале при изменении содержания азота в ростовой смеси. Строение УНКА плёнок весьма чувствительно к параметрам процесса синтеза, в частности, к составу исходной газовой смеси [9,10].

В настоящей работе для исследования УНКА плёнок, выращенных в СВЧ плазме, использовался ряд современных методов микро структурного анализа, в том числе спектроскопия комбинационного рассеяния (КР) с возбуждением лазерным излучением различных длин волн, конфокальная спектроскопия фотолюминесценции, Фурье-спектроскопия ИК поглощения, в сочетании с просвечивающей электронной микроскопией (ПЭМ) высокого разрешения, растровой электронной микроскопией (РЭМ) и спектроскопией малоуглового рентгеновского рассеяния (МУРР).

Цель работы

Целью работы являлось выяснение особенностей объёмной и поверхностной микроструктуры нового класса углеродных наноматериалов -УНКА плёнок, а также установление взаимосвязи структурных особенностей УНКА плёнок с их уникальными электропроводящими свойствами.

В работе решались следующие задачи:

1. Определение изменений в микроструктуре объёма УНКА плёнок, выращенных в присутствии азота в ростовой смеси, методом многоволновой спектроскопии КР.

2. Построение модели, объясняющей зависимость проводимости УНКА плёнок от содержания азота в ростовой смеси.

3. Исследование эффективности легирования алмазных нанокристаллитов в УНКА плёнках оптически активными примесями кремния с образованием люминесцирующих центров «кремний-вакансия» (8ьУ).

4. Исследование микроструктуры поверхности пористого наноалмаза, изготовленного из УНКА плёнок путем селективного травления ^-углеродной фазы, с помощью спектроскопии ИК поглощения.

Защищаемые положения

1. В УНКА плёнках, выращенных при высоком (>20% об.) содержании азота в ростовой смеси, присутствует упорядоченная графитовая фаза. С увеличением содержания N2 в ростовой смеси от 0 до 25% об. содержание зр2-гибридизованного углерода в плёнке возрастает в 5 раз по объёму по отношению к алмазной фазе.

2. Зависимость проводимости УНКА-плёнок от содержания азота в ростовой смеси удовлетворительно описывается перколяционной моделью с использованием двухэкспонентного феноменологического перколяционного уравнения. Перколяционный переход от изолятора к проводнику в УНКА-плёнках происходит при критической объёмной доле проводящей компоненты (алмазно-графитовых наностержней) срс = 0,067.

3. Интенсивность фотолюминесценции центров «кремний-вакансия» (81-V) в микрокристаллической и нанокристаллиталлической плёнках, синтезированных в аналогичных условиях, практически одинакова. Концентрация центров 81-У в УНКА-плёнках составляет ~2-1016 см"3.

4. Изготовленные нанопористые алмазные плёнки представляют собой хороший модельный материал для исследования состояния поверхности алмаза. В процессе установления стационарного состояния адсорбированного слоя на поверхности алмаза в нормальных условиях происходит эффективное замещение гидроксильных групп на гидридные и карбоксильные, предположительно связанное с гидролизом адсорбированного слоя воды.

Научная новизна результатов

1. Методом спектроскопии многоволнового КР установлено наличие упорядоченной графитовой фазы в УНКА плёнках, выращенных при высоком (>20%) содержании азота в ростовой смеси.

2. Впервые с помощью теории перколяции объяснён переход изолятор-проводник, наблюдаемый в проводимости УНКА плёнок при увеличении содержания азота в ростовой смеси.

3. Впервые методом спектроскопии фотолюминесценции и спектроскопии поглощения установлена возможность эффективного легирования кремнием алмазных кристаллитов размером <10 нм с образованием люминесцирующих центров «кремний-вакансия» (8ьУ). По величине поглощения центрами БьУ на длине волны 738 нм рассчитана концентрация этих центров в алмазных плёнках.

4. В результате исследования кинетики процесса установления стационарного состояния адсорбированного слоя на поверхности СУГ)-алмаза в нормальных условиях обнаружено эффективное замещение гидроксильных групп на гидридные, предположительно связанное с гидролизом адсорбированного слоя воды.

Практическая ценность работы

1. Предложенная перколяционная модель проводимости в азотированных УНКА плёнках, основанная на существовании критической объёмной доли гибридных (графит-алмаз) наностержней в их структуре, может быть использована для выбора режимов синтеза УНКА либо с диэлектрическими свойствами, либо с высокой проводимостью «-типа.

2. Продемонстрирована возможность получения люминесцирующих алмазных нанокристаллитов размером <10 нм в плёнках и в виде изолированных частиц при синтезе в СВЧ плазме. Фотолюминисценция обусловлена центрами окраски «кремний-вакансия». Люминесцирующие наноалмазы являются перспективным материалом для однофотонных эмиттеров, интересных для разработки квантово-информационных технологий, и для оптических маркеров, используемых в биомедицине.

3. Предложен способ формирования нанопористого алмаза с использованием УНКА плёнок путём графитизации границ зёрен при отжиге с последующим химическим травлением графитоподобной фазы. Полученные пористые наноструктуры обладают высокой удельной поверхностью (вплоть до 300 м2/г), стабильны и могут применяться в исследовании кинетики процессов адсорбции, десорбции и замещения функциональных групп на алмазной поверхности.

Апробация работы

Основные результаты были доложены на следующих международных конференциях:

1.XI International Workshop "Surface and Bulk Defects in CVD Diamond Films", Hasselt, Belgium, February 22-24, 2006.

2. Joint International Conference "Nanocarbon and Nanodiamond 2006", St. Petersburg, Russia, September 11-15, 2006.

3. II International Conference on Surfaces, Coatings and Nanostructured Materials (NanoSMat-2007), Algarve, Portugal, July 9-11, 2007.

4. XVII International Laser Physics Workshop, Trondheim, Norway, June 30-July 4, 2008.

5. VI Международная конференция «Аморфные и микрокристаллические полупроводники», С.-Петербург, Россия, 7-9 июля 2008 г.

6. X Международная научно-практическая конференция «Современные информационные и электронные технологии», Одесса, Украина, 18-22 мая 2009 г.

7. IX Международная научная конференция «Химия твердого тела: монокристаллы, наноматериалы, нанотехнологии», Кисловодск, Россия, 11-16 октября 2009 г.

8. VI Международная конференция «Углерод: фундаментальные проблемы науки, материаловедение, технология», Троицк, Московская область, Россия, 28-30 октября 2009 г.

9. Международная научно-практическая конференция «Оптика неоднородных структур 2011», Могилёв, Беларусь, 16-17 февраля 2011 г.

10. XII Международная научно-практическая конференция «Современные информационные и электронные технологии», Одесса, Украина, 23-27 мая 2011 г.

Публикации

Основные результаты опубликованы в 15 работах: из них 5-статьи, опубликованные в ведущих рецензируемых научных журналах, отмеченных Высшей аттестационной комиссией, и 10 - тезисы международных конференций.

Список публикаций по теме диссертации:

1. I.I. Vlasov, V.G. Ralchenko, Е. Goovaerts, A.V. Saveliev, M.V. Kanzyuba. Bulk and surface-enhanced Raman spectroscopy of nitrogen-doped ultrananocrystalline diamond films // Physica Status Solidi (a). - 2006. - V. 203, P. 3028-3035.

2. I.I Vlasov, E. Goovaerts, V.G. Ralchenko, V.I. Konov, A.V. Khomich, M.V. Kanzyuba. Vibrational properties of nitrogen-doped ultrananocrystalline diamond films grown by microwave plasma CVD // Diamond and Related Materials. - 2007. -V. 16, P. 2074-2077.

3. I.I. Vlasov, A.S. Barnard, V.G. Ralchenko, O.I. Lebedev, M.V. Kanzyuba,

A.V. Saveliev, V.I. Konov, E. Goovaerts. Nanodiamond photoemitters based on strong narrow-band luminescence from silicon-vacancy defects // Advanced Materials. -2009. -V. 21, P. 808-812.

4. A.B. Хомич, M.B. Канзюба, И.И. Власов, В.Г. Ральченко, Н.И. Горбачук. Оптическая спектроскопия поверхности нанопористых алмазных пленок // Журнал прикладной спектроскопии. - 2011. - Т. 78, №4, С. 601-609.

5. И.И. Власов, М.В. Канзюба, А.А. Ширяев, В.В. Волков, В.Г. Ральченко,

B.И. Конов. Перколяционная модель перехода диэлектрик-проводник в ультранано-кристаллических алмазных пленках // Письма в ЖЭТФ. - 2012. - Т. 95, №7, С. 435-439.

6. I.I. Vlasov, V.G. Ralchenko, E. Goovaerts, A.V. Saveliev, M.V. Kanzyuba. Bulk and surface-enhanced Raman spectroscopy of nitrogen-doped ultranano-crystalline diamond films // XI International Workshop "Surface and Bulk Defects in CVD Diamond Films", Book of Abstracts. - Hasselt, Belgium. - 2006. - P. 65.

7. I.I. Vlasov, E. Goovaerts, V.G. Ralchenko, A.V. Saveliev, M.V Kanzyuba. Vibrational properties of nitrogen-doped nanocrystalline diamond films grown by microwave plasma CVD // Joint International Conference "Nanocarbon and Nanodiamond 2006", Book of Abstracts. - St. Petersburg, Russia. - 2006. - P. 35.

8. V.G. Ralchenko, I.I. Vlasov, S.M. Pimenov, A.V Saveliev, M.V. Kanzyuba, F.X. Lu, W.Z. Tang, W. Mao, S.N. Dub, A.V. Khomich, A.F. Popovich, N.A. Poklonski, N.I. Gorbachuk. Ultranano- and microcrystalline diamond films: relation between structure and macroscopic properties // Труды IX Международной научно-практической конференции «Современные информационные и электронные технологии». — Одесса, Украина. - 2008. - Т. 2, С. 180.

9. A.V. Khomich, V.G. Ralchenko, I.I. Vlasov, M.V. Kanzyuba, N.A. Poklonski, N.I. Gorbachuk, R.A. Khmelnitskii, A.S. Trushin. Optical and electrical properties of nitrogen-doped ultrananocrystalline diamond films // Сборник трудов VI Международной конференции «Аморфные и микрокристаллические полупроводники». - С.-Петербург. - 2008. - С. 93-94.

10. А.V. Khomich, A.F. Popovich, V.G. Ralchenko, M.V Kanzyuba, I.I. Vlasov, F.X. Lu, W.Z. Tang, S.B. Guo, N.A. Poklonski, N.M. Lapchuk, V.G. Baev. Nitrogen effect on optical, thermal and paramagnetic properties of nano- and microcrystalline CVD diamond films" // Тезисы VIII Международной научной конференции «Химия твердого тела и современные микро- и нанотехнологии». - Кисловодск. - 2008. - С. 217-218.

И. V.G. Ralchenko, I.I. Vlasov, S.M. Pimenov, A.V. Saveliev, M.V. Kanzyuba, A.V Khomich, V.I. Kovalev, A.F. Popovich, N.A. Poklonski, N.I. Gorbachuk, R.A. Khmelnitskii, A.S. Trushin, F.Y. Wang. Nitrogenated ultrananocrystalline diamond films - new material for high-temperature diamond-based electronics // Труды X

Международной научно-практической конференции «Современные информационные и электронные технологии». - Одесса, Украина. - 2009. - Т. 2, С. 100.

12. В.Г. Ральченко, М.В. Канзюба, A.B. Савельев, P.A. Хмельницкий, A.C. Трушин, Н.И. Горбачук, A.B. Хомич. Синтез, оптические и электрические свойства ультрананокристаллических алмазных пленок // Тезисы IX Международной научной конференции «Химия твердого тела: монокристаллы, наноматериалы, нанотехнологии». - Кисловодск. - 2009. - С. 211-213.

13. A.B. Хомич, В.П. Варнин, И.Г. Теремицкая, H.A. Поклонский, Н.М. Лапчук, М.В. Канзюба, В.Г. Ральченко. Поведение водорода в нанопористых алмазных пленках // Сборник тезисов докладов VI Международной конференции «Углерод: фундаментальные проблемы науки, материаловедение, технология». - Троицк, Московская обл. - 2009. - С. 219.

14. М.В. Канзюба, И.И. Власов, В.Г. Ральченко, A.B. Хомич. Оптические свойства ультрананокристаллических алмазных пленок // Материалы III Международной научно-практической конференции «Оптика неоднородных структур 2011». - Могилев, Беларусь. - 2011. - С. 10-12.

15. М.В. Канзюба, И.И. Власов, A.A. Ширяев. О природе проводимости в легированных азотом ультрананокристаллических алмазных пленках // Труды XII Международной научно-практической конференции «Современные информационные и электронные технологии». — Одесса, Украина. - 2011. - Т. 1, С. 280.

Структура и объём работы

Диссертация состоит из введения и 6 глав. Её объём составляет 138 страниц, включая 61 рисунок и список литературы из 236 наименований. Имеется 1 приложение объёмом 2 страницы.

Заключение диссертации по теме «Лазерная физика», Канзюба, Михаил Викторович

Выводы

1. Изменения в микроструктуре объёма УНКА плёнок, происходящие с увеличением содержания азота в ростовой газовой смеси, изучены с помощью спектроскопии КР с использованием возбуждения на различных длинах волн из диапазона 244-647 нм. Установлено, что с увеличением содержания N2 в ростовой смеси от 0 до 25% об. содержание зр2-гибридизованного углерода в плёнке возрастает в 5 раз по объёму по отношению к алмазной фазе. Обнаружена упорядоченная графитовая фаза в УНКА плёнках, выращенных при высоком (>20% об.) содержании азота в ростовой смеси.

2. На основании установленных изменений микроструктурных свойств УНКА плёнок с увеличением содержания азота в ростовой смеси предложено использовать перколяционную модель для объяснения перехода изолятор-проводник в проводимости УНКА плёнок. Наблюдаемая зависимость проводимости плёнок от содержания азота в ростовой смеси удовлетворительно описывается двухэкспонентным феноменологическим перколяционным уравнением. Установлено, что перколяционный переход от изолятора к проводнику в УНКА плёнках происходит при критической объёмной доле проводящей компоненты фс=0,067.

3. Влияние размера алмазных кристаллитов на эффективность их легирования оптически активными примесями кремния с образованием люминесцирующих центров «кремний-вакансия» (81-У) исследовано с помощью спектроскопии фотолюминесции на примере легирования кремнием микрокристаллических плёнок (размер кристаллитов >1 мкм) и УНКА плёнок (размер кристаллитов ~5 нм). Показано, что интенсивность фотолюминесценции центров 8ьУ в микрокристаллической и нанокристаллиталлической плёнках, синтезированных в аналогичных условиях, практически одинакова. Выполнена оценка концентрации центров 81-У в УНКА плёнках - 2-1016 см"3.

4. Предложен способ формирования нанопористого алмаза с использованием УНКА плёнок путём графитизации границ зёрен при отжиге с последующим химическим травлением графитоподобной фазы. С помощью спектроскопии ИК поглощения исследована адсорбция/десорбция поверхностных функциональных групп в нанопористом алмазе в зависимости от температуры изохронных отжигов в воздухе в интервале 100-450 °С. Продемонстрировано, что подвергнутые селективному травлению УНКА плёнки представляют собой хороший модельный материал для исследования состояния поверхности алмаза. Исследована кинетика процесса установления стационарного состояния адсорбированного слоя на поверхности С\Т)-алмаза в нормальных условиях. Обнаружено эффективное замещение гидроксильных групп на алмазной поверхности на гидридные и карбоксильные, предположительно связанное с гидролизом адсорбированного слоя воды.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Канзюба, Михаил Викторович, 2012 год

1. Handbook of Industrial Diamonds and Diamond Films / M.A. Prelas, G. Popovici, L.K. Bigelow (editors). New York: Marcel Dekker, 1997.

2. T. Zimmermann, M. Kubovic, A. Denisenko, K. Janischowsky, O.A. Williams, D.M. Gruen, E. Kohn. Ultra-nano-crystalline/single crystal diamond heterostructure diode // Diam. Relat. Mater. 2005,-V. 14, P. 416-420.

3. V.I. Konov, A.A. Smolin, V.G. Ralchenko, S.M. Pimenov, E.D. Obraztsova, E.N. Loubnin, S.M. Metev and G. Sepold. D.c. arc plasma deposition of smooth nanocrystalline diamond films // Diamond Relat. Mater. 1995 - V. 4, P. 10731078.

4. D.M. Gruen, S.-Z. Liu, A.R. Krauss, and X.-Z. Pan. Buckyball microwave plasmas: Fragmentation and diamond-film growth // J. Appl. Phys. 1994- V. 75, P. 1758-1763.

5. D.M. Gruen, S. Liu, A.R. Krauss, J. Luo, and X. Pan. Fullerenes as precursors for diamond film growth without hydrogen or oxygen additions // Appl. Phys. Lett. 1994,-V. 64, P. 1502-1504.

6. S. Jiao, A. Sumant, M.A. Kirk, D.M. Gruen, A.R. Krauss, O. Auciello. Microstructure of ultrananocrystalline diamond films grown by microwave Ar-CH4 plasma chemical vapor deposition with or without added H2 // J. Appl. Phys. 2001.- V. 90, P. 118-122.

7. T.S. Yang, J.Y. Lai, C.L. Chen, and M.S. Wong. Growth of faceted, ballas-like and nanocrystalline diamond films deposited in CH4/H2/Ar MPCVD // Diamond Relat. Mater. 2001.- V. 10, P. 2161 -2166.

8. D. Tabor. Mohs's Hardness Scale A Physical Interpretation // Proc. Phys. Soc. В - 1954-V. 67, P. 249-257.

9. Physical Properties of Diamond / R. Berman. Oxford, UK: Claredon Press,1965.

10. H.J. McSkimin, P. Andreatch, and P. Glynn. The Elastic Stiffness Moduli of Diamond // J. Appl. Phys. 1972.- V. 43, P. 985-987.

11. M.H. Grimsditch, A.K. Ramdas. Brillouin scattering in diamond // Phys. Rev. В 1975.-V. 11, P. 3139-3148.

12. The Properties of Natural and Synthetic Diamond / J.E. Field (ed.). London: Academic Press, 1992.

13. Лейпунский О.И. Об искусственных алмазах // Успехи химии 1939 - Т. 8, С. 1519-1534.

14. Н. Liander, Е. Lundblad. Some observations on the synthesis of diamonds // Ark. Kemi. I960,-V. 16, P. 139-149.

15. E.H. Яковлев, О.А. Воронов. Алмазы из углеводородов // Алмазы и сверхтвёрдые материалы 1982 - Т. 7, С. 1-2.

16. Е.Н. Яковлев, О.А. Воронов, А.В. Рахманина. Синтез алмазов из углеводородов // Сверхтвёрдые материалы 1984.- Т. 4, С. 8-11.

17. PS. De Carli, J.C. Jamieson. Formation of diamond by explosive shock // Science-196l.-V. 133, P. 1821-1822.

18. B.B. Даниленко. Из истории открытия синтеза наноалмазов // Физика твёрдого тела 2004.- Т. 46, С. 581-584.

19. В.Ю. Долматов. Ультрадисперсные алмазы детонационного синтеза: свойства и применение // Усп. хим. 2001.- Т. 70, С. 687-708.

20. А.Е. Алексенский, М.В. Байдакова, А.Я. Вуль, В.И. Сиклицкий. Структура алмазного нанокластера // Физика твёрдого тела 1999 - Т. 41, С. 740-743.

21. В.Ю. Долматов, М.В. Веретенникова, В.А. Марчуков, В.Г. Сущев. Современные промышленные возможности синтеза наноалмазов // Физика твёрдого тела 2004.- Т. 46, С. 596-600.

22. PW. May. Diamond thin films: a 21st-century material // Phil. Trans. R. Soc. bond. A 2000.- V. 358, P. 473-495.

23. Low-pressure synthetic diamond / B. Dischler, C. Wild. Berlin: Springer, 1998.

24. X. Xiao, J. Birrell, J.E. Gerbi. Low temperature growth of ultrananocrystalline diamond // J. Appl. Phys. 2004.- V. 96, P. 2232-2239.

25. Theory of Diamond Chemical Vapor Deposition, in Handbook of industrial diamonds and diamond films (eds. M.A. Prelas et al.) / D.G. Goodwin, J.E. Butler. New York: Marcel Dekker, 1997.

26. C.S. Wang, H.C. Chen, H.F. Cheng, and I.N. Lin. Origin of platelike granular structure for the ultrananocrystalline diamond films synthesized in H2-containing Ar/CH4 plasma // J. Appl. Phys. 2010.- V. 107, P. 034304.

27. Электронные и оптические процессы в алмазе / B.C. Вавилов, А.А. Гиппиус, Е.А. Конорова. -М.: Наука, 1985.

28. The Properties of Diamond / J.E. Field (ed.). London: Academic Press, 1979.

29. E. Rohrer, C.F.O. Graeff, R. Jansen, C.E. Nebel, M. Stutzmann, H. Guttler, and R. Zachai. Nitrogen-related dopant and defect states in CVD diamond // Phys. Rev. В 1996,-V. 54, P. 7874-7880.

30. A. Bergmaier, G. Dollinger, T. Faestermann, C.M. Frey, M. Ferguson, H. Guttler, G. Schulz, and H. Willerscheid. Detection of nitrogen in CVD diamond // Diamond Relat. Mater. 1996.- V. 5, P. 995-997.

31. S.M. Leeds, P.W. May, M.N.R. Ashfold, K.N. Rosser. Molecular beam mass spectrometry studies of nitrogen additions to the gas phase during microwave-plasma-assisted chemical vapour deposition of diamond // Diamond Relat. Mater. 1999.-V. 8, P. 226-230.

32. J.H. Edgar, Z.Y. Xie, D.N. Braski. The effects of the simultaneous addition of diborane and ammonia on the hot-filament assisted chemical vapor deposition of diamond // Diamond Relat. Mater. 1998.- V. 7, P. 35-42.

33. A.S. Barnard, M. Sternberg. Substitutional Nitrogen in Nanodiamond and Bucky-Diamond Particles // J. Phys. Chem. В 2005.- V. 109, P. 17107-17112.

34. J.R. Rabeau, A. Stacey, A. Rabeau, S. Prawer, F. Jelezko, I. Mirza, J. Wrachtrup. Single Nitrogen Vacancy Centers in Chemical Vapor Deposited Diamond Nanocrystals // Nano Lett. 2007.- V. 7, P. 3433-3437.

35. D.M. Gruen. Nanocrystalline diamond films // Annu. Rev. Mater. Sci. 1999.— V. 29, P. 211-259.

36. Synthesis, properties and applications of ultrananocrystalline diamond / L.A. Curtiss, P. Zapol, M. Sternberg, P.C. Redfern, D.A. Horner, D.M. Gruen. -Berlin: Springer, 2005.

37. D. Zhou, T.G. McCauley, L.C. Qin, A.R. Krauss, and D.M. Gruen. Synthesis of nanocrystalline diamond thin films from an Ar-CH4 microwave plasma // J. Appl. Phys. 1998.-V. 83, P. 540-543.

38. E.B. Ивакин, A.B. Суходолов, В.Г. Ральченко, A.B. Власов, A.B. Хомич. Измерение теплопроводности поликристаллического CVD алмаза методом импульсных динамических решеток // Квантовая электроника 2002 - Т.32, С. 367-372.

39. P. Zapol, M. Sternberg, L.A. Curtiss, T. Frauenheim, D.M. Gruen. Tight-binding molecular-dynamics simulation of impurities in ultrananocrystalline diamond grain boundaries // Phys. Rev. В 2001.- V. 65, P. 045403.

40. J. Birrell, J.E. Gerbi, O. Auciello, J.M. Gibson, D.M. Gruen, J.A. Carlisle. Bonding structure in nitrogen doped ultrananocrystalline diamond // J. Appl. Phys. 2003.- V. 93, P. 5606-5612.

41. T.D. Corrigan, D.M. Gruen, A.R. Krauss, P. Zapol, R.P.H. Chang. The effect of nitrogen addition to Ar-CH4 plasmas on the growth, morphology and field emission of ultrananocrystalline diamond // Diamond Relat. Mater. 2002 - V. 11, P. 43-48.

42. J. Birrell, J.A. Carlisle, O. Auciello, D.M. Gruen, J.M. Gibson. Morphology and electronic structure in nitrogen-doped ultrananocrystalline diamond // Appl. Phys. Lett. 2002.-V. 81, P. 2235-2237.

43. I.I. Vlasov, E. Goovaerts, V.G. Ralchenko, V.I. Konov, A.V. Khomich, M.V. Kanzyuba. Vibrational properties of nitrogen-doped ultrananocrystalline diamond films grown by microwave plasma CVD // Diam. Relat. Mater. -2007.-V. 16, P. 2074-2077.

44. J. Tauc, R. Grigorovichi, A. Vancu. Optical properties and electronic structure of amorphous germanium // Phys. Stat. Sol. 1966.-V. 15, P. 627-637.

45. O.A. Williams, S. Curat, J.E. Gerbi, D.M. Gruen, and R.B. Jackman. n-type conductivity in ultrananocrystalline diamond films // Appl. Phys. Lett. 2004— V. 85, P. 1680-1682.

46. P. Keblinski, D. Wolf, S.R. Phillpot, and H. Gleiter. Role of bonding and coordination in the atomic structure and energy of diamond and silicon grain boundaries // J. Mater. Res. 1998,-V. 13, P. 2077-2100.

47. F. Cleri, P. Keblinski, L. Colombo, D. Wolf, and S.R. Phillpot. On the electrical activity of sp2-bonded grain boundaries in nanocrystalline diamond // Europhys. Lett. 1999,-V. 46, P. 671-677.

48. V.S. Veerasamy, J. Yuan, G.A.J. Amaratunga, W.I. Milne, K.W.R. Gilkes, M. Weiler, and L.M. Brown. Nitrogen doping of highly tetrahedral amorphous carbon // Phys. Rev. В 1993,-V. 48, P. 17954-17959.

49. Y. Dai, D. Dai, C. Yan, B. Huang, and S. Han. N-type electric conductivity of nitrogen-doped ultrananocrystalline diamond films // Phys. Rev. В 2005 - V. 71, P. 075421.

50. S. Bhattacharyya. Mechanism of high n-type conduction in nitrogen-doped nanocrystalline diamond // Phys. Rev. В 2004-V. 70, P. 125412.

51. B.C. Горелик, M.M. Сущинский. Комбинационное рассеяние света в56