МОРФОЛОГИЯ, СРОСТКИ И МЕХАНИЗМЫ РОСТА КРИСТАЛЛОВ АЛМАЗА НА РАЗНЫХ СТАДИЯХ ОБРАЗОВАНИЯ ИЗ ГАЗОВОЙ ФАЗЫ

Abstract

Методом СЕМ во вторичных электронах изучены морфология и механизмы роста кристаллов алмаза в поликристаллических пленках, выращенных из углеводородной газовой фазы. Установлено, что на ранней резко неравновесной стадии образования алмаза его кристаллы имеют не отмечаемую ранее форму четырехгранной усеченной пирамиды и их пятилучевых сростков. Рост кристаллов этой формы происходит по нормальному механизму и периодическому образованию двумерных (2D) зародышей. В процессе роста пирамидальная форма кристаллов постепенно преобразуется в зависимости от условий синтеза в стационарную форму кубическую или кубооктаэдрическую. Рост кристаллов на этой стадии происходит исключительно по слоисто-спиральному механизму. Его источниками являются: вершины нарастающих и прорастающих кристаллов; дислокационные ступени, образующиеся при срастании кристаллов, и ростовой аналог дислокационного источника Франка-Рида. Показано, что во всех источниках слоистого роста кристаллов алмаза минимальная высота ступеней роста составляет ~80 Å, т.е. рост кристаллов происходит на уровне кластеров, соизмеримых с этой высотой