Газофазный синтез легированного азотом алмазного покрытия из высокоскоростного потока микроволновой плазмы

Легированное азотом поликристаллическое алмазное покрытие было получено методом высокоскоростного газоструйного химического осаждения из смеси метана и водорода с добавлением молекулярного азота. Активация реакционной смеси осуществлялась плазмой микроволнового разряда. В настоящей работе проведено сравнительное исследование морфологии, состава и строения легированных азотом и нелегированных алмазных покрытий с применением методов растровой электронной микроскопии, спектроскопии комбинационного рассеяния света, рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии и спектроскопии ближней тонкой структуры рентгеновского поглощения. Показано, что легирование азотом приводит к уменьшению среднего размера микрокристаллов алмаза и их количества на подложке. Кроме этого, добавка молекулярного азота в реакционную смесь привела к формированию кристаллов алмаза более высокого качества, включающих меньшее количество кислород- и водородсодержащих функциональных групп и графитоподобного углерода. На поверхности легированного азотом алмазного покрытия выявлено около 0.6 ат.% азота, который находится в трех химических состояниях и влияет на ее гидрофильные свойства.