在用CVD方法在单晶硅上生长金刚石薄膜有着诱人的应用前景,目前存在的一个问题是如何提高金刚石的形核率。很多方法用来提高形核率,例如用细砂纸打磨硅表面,Si +轰击硅表面。近来香港城市大学超金刚石薄膜实验室利用低能碳离子轰击硅晶体表面来提高形核率。由于碳离子是由甲烷离化形成的,因此sp3 的碳离子成分提高,有利于金刚石的形核。在研究中我们首次发现一种新型的金刚石结构 9R 金刚石。通常在自然界中存在的是立方金刚石,即3C金刚石,后来在陨石中发现了一种六方金刚石,也称为lansdaleite。后来人们利用XRD先后还发现了很多中类金刚石体,如2H, 4H, 6H, 8H, 以及15R, 21R的金刚石。某研究机构首次给出了9R金刚石的HRTEM象,可以很清楚地看到ABCBCACAB/ABCBCACAB/A……的排列结构。另外还观察到2H金刚石的HRTEM象。该研究还表明,这些金刚石晶核Si衬底有着固定的取向关系,如cubic to cubic, twin-like的取向关系。这有利于以后金刚石薄膜的生长。很多金刚石晶核都是在Si衬底的(001)面和(111)面组成的台阶处。