Вышедшие номера
Эволюция морфологии алмазных частиц и механизма их роста в процессе синтеза методом газофазного осаждения
Феоктистов Н.А.1,2, Грудинкин С.А.1, Голубев В.Г.1, Баранов M.A.3, Богданов K.В.3, Кукушкин C.A.2,3,4
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
2Институт проблем машиноведения РАН, Санкт-Петербург, Россия
3Университет ИТМО, Санкт-Петербург, Россия
4Санкт-Петербургский национальный исследовательский Академический университет имени Ж.И. Алфёрова Российской академии наук, Санкт-Петербург, Россия
Email: feokt@gvg.ioffe.rssi.ru
Поступила в редакцию: 20 мая 2015 г.
Выставление онлайн: 20 октября 2015 г.

Исследована эволюция морфологии поверхности алмазных частиц (АЧ), синтезированных методом газофазного осаждения (CVD) на кремниевых подложках. Обнаружено, что по достижении АЧ определенного критического размера, составляющего <800 nm, происходит структурная перестройка поверхности алмазных граней. Частицы, размер которых не превышает 100-300 nm, обладают хорошо ограненной поверхностью, покрытой гранями ориентаций 100 и 111. С увеличением размеров АЧ происходит изменение структуры их поверхности. Поверхность покрывается гранями ориентации 100, окруженными разупорядоченной фазой. При еще большем увеличении размеров частиц (до ~2000 nm) грани 100 исчезают и АЧ покрываются высокоиндексными гранями. Предложена модель, объясняющая эволюцию морфологии поверхности АЧ. Согласно данной модели, в процессе эволюции АЧ с увеличением размера происходит смена механизма от послойного роста к нормальному росту, что и ведет к существенной перестройке всей поверхности АЧ. Вычислен критический размер двумерного зародыша, образующегося на гранях 100 и 111, при котором начинается смена механизма роста. Предложен метод управления морфологией АЧ в процессе их синтеза. M.A. Баранов и K.В. Богданов выражают благодарность Министерству образования и науки РФ (проект N 14.В25.31.0002), С.А. Кукушкин проводил теоретические исследования и анализ экспериментальных результатов при финансовой поддержке Российского научного фонда (грант N 14-12-01102).