含硼金刚石单晶制备的研究进展
第24卷
Vol .24
第6期
No.6
材 料 科 学 与 工 程 学 报
JournalofMaterialsscience&Engineering
总第104期
Dec.2006
文章编号:1673·2812(20(场)06一佣利·04
含硼金刚石单晶制备的研究进展
李和胜’.2，刘宪刚’。2，李木森’，2，周贵德2
(1.山东大学材料科学与工程学院，山东 济南 250(场1;2.山东省超硬材料工程技术研究中心。山东 邹城 273500
【摘 要1 向人造金刚石中掺杂硼元素可以使金刚石获得比普通金刚石更为优异的物理和机械性能，同时还
可以使金刚石具有半导体特性。国内外在含硼金刚石薄膜领域的研究较为深人，相对而言，在含硼金刚石单晶方
面的研究较少，尤其是关于制备方法的研究。摸索总结出一种工艺简单、成本低廉、产品质量稳定的含硼金刚石制
备方法对于丰富人造金刚石的品种，提高其品质，拓展其应用乃至从总体上提升我国人造金刚石行业的技术水平
都有十分重要的意义。本文主要总结了目前国内外生产含硼金刚石单晶的七种方法，分析了他们各 自的优缺点，
同时简要介绍了作者所在课题组在含硼金刚石制备方法的研究方面所作的一些工作。本文指出了含硼金刚石单
晶制备工艺进一步研究的方向和重点，同时对含硼金刚石单晶的应用前景作了展望。
【关键词】 含硼金刚石;金刚石单晶;制备工艺
中图分类号:T0164 8 文献标识码:A
RecentDeveIoPmellt ofSynthesisBoron一doPedDiamondsingleCrystal
uHe一shengl，2，L兀 兀an一，ngl，2，u Mu一sen‘，2，zHouGui一d扩
(1.旋hoolofMatedalsscience andE明梦。eed飞，Sb仙do呢 U川ve面ty，J七an 25侧场卜
2.shandongEnglneeringRe即archCentreforsu讲卜ba川 Materi幽 ，Zoucheng 273500，C址oa)
IAbstract] Thephysicalandmechanicalpropertie，。fsyn山eticdiamondcanbepromotedbecaus。。fboron。nte五ng，汕ichare much
better than thatofno alone Especia场，ithasbeenprovedthatthebo。 一dopeddiamondissemiconductor.Now，studyon thebCron-
dopeddiamondfilmismuchmorethanthatonthesinglec叮stal.Relatively，thework on盯nthesizingtechnolo郡 of盯ntheticboron一doped
diamondsi飞lec叮stalisve可poor。50，itisve巧im即rtantforsyntheticdiamondindustry toexploreakindofsynthesizingtechnofo群，which
isoperatedeasily，costslessandcanstabilizesdiamondquality.Meallwhile，thenewtechnolo罗ishelPfultoenrichthecl韶sesofsynthetic
diamondandimproveitsproperties.Thispapersummarizessevenmethodsofsynthesisbo功n一dopeddiamondc巧stalandillustra testheir
characters.Atthesametime，therelaiiveworkwhichismade 场 thestudyteamlhatauthor涌 liated，isalsointroduced Theo石entation
andkeystoneOffijrtherstudyonitare indicatedandthe叩plicationforegroundofboron一dopeddiamondsinglec叮stalisalsomentioned.
[心ywo曲 I Boron一dopeddiamond;diamond。理st目;method，。f，ynthesis、
1 箭 古
J【 门习 口
自从上世纪五十年代人类首次合成出金刚石以来，人
造金刚石工业经历了五十年的蓬勃发展〔’』2]。人造金刚石
一经产生就在机械、地质、石油、建材等领域得到了广泛的
应用。随着人造金刚石理论研究的深入，人造金刚石的应
用领域不断扩大，品种越来越多，其性能也越来越优异以4〕。
近年来，掺杂金刚石所具有的半导体特性成为人造金刚石
工业研究的热点卜9〕。
金刚石作为半导体材料与 51、CaAs、siC等相比，具有宽
禁带(545ev)，高击穿电压(3.sxlo一“vcm一’)，高电子饱和
漂移速度(2.sxlo，。ms一’)，高空穴迁移率(18(X)c心V一’5一’)，
高电子迁移率(16〕)c讨v一’5一’)，低介电常数(566)等优异
性质。利用金刚石制备的半导体器件可在 日X)℃的高温条
件下正常工作。同时，金刚石集力学、电学、热学、声学、光
学、耐蚀等优异性能于一身，是目前最有发展前途的半导体
材料之一，在微电子、光电子、生物医学、机械、航空航天、核
能等高新技术领域中可望有极佳的应用前景阁。
金刚石在晶体结构和能带结构上与常见半导体材料十
收稿日期;21)叉1一02一巧;修订日期汉以巧一04一19
基金项目:国家自然科学基金资助项目(5037汾35，50371以8)和教育部博士点专项科研基金(2仪冲M22o2。)的资助项目
作者简介:李和胜(1981一)，男，博士研究生，主要从事高温高压合成含翻金刚石及性能检侧等研究。
通讯作者:李木森，教授，博士生导师。E一血月闭.石@刻u.edu.。n，玩止。幼329@。园.sdu记。.cn。
第 24 卷第 6期 李和胜，等.含硼金刚石单晶制备的研究进展 945
分相似，但其原子半径和晶格常数较小，禁带宽度大。因
此，许多杂质原子在金刚石中溶解度很低，这给金刚石的掺
杂带来很大困难。由于硼原子半径较小 ，所以含硼金刚石
半导体的研究取得了较大进展l’]。目前，以硼为杂质的p型
天然金刚石半导体和用 cvD法逐层生长的p型金刚石薄膜
半导体(激活能0.37eV，空穴迁移率 1500c耐V一’5一’)已能满
足器件要求[‘例，」。如何采用较为低廉的原料以及较为简便
的方法合成出优质 的含硼金刚石，并进一步对其半导体特
性进行研究，争取早 日应用便成了行业内专家学者关心和
研究的重点问题。
目前，掺杂硼元素的半导体金刚石主要有单晶、聚晶以
及金刚石薄膜，而实际在工业 中被做成半导体元器件得到
推广应用的只有金刚石薄膜。金刚石单晶因为颗粒小，不
宜加工，所以半导体性能的开发受到限制。但是，含硼金刚
石在耐热性、耐磨性、化学惰性以及抗压强度等方面均不同
程度地优于普通金刚石[’4〕，所以含硼的金刚石单晶在矿山、
机械等方面已经得到了应用，主要被用 于制造钻头、圆锯
片、刀具、磨具等，比普通金刚石表现出更为优越的机械 以
及加工性能[’5]。
2 研 究综述
目前，国内外制备含硼金刚石的方法有很多，现将主要
方法做一归纳，并针对其各自特点进行分析。
2.1 对传统的片状触媒进行固体渗硼 ，采用商温商压方法
合成含翻金刚石
燕山大学的关长斌等人对传统的镍锰钻合金触媒进行
固体渗硼，配合 ，】节4P石墨在六面顶压机上合成出含硼金刚
石〔’6，’7〕。
实验发现，触媒在渗硼之后的晶粒尺寸与石墨的晶粒
尺寸接近，有利于长成大颗粒的金刚石。渗硼处理后，硼以
原子或原子团的形态沉积在合金的表面或内吸附于表层的
晶界处及合金内部 ，硼含量沿合金表面至中心递减。合金
断口表面至中心的组织没有变化 ，无硼化物的生成，仍为面
心立方结构，晶格常数也相同。渗硼后基本成分未变，但由
于触媒合金表面含有硼原子，所以使合金表面电阻增大 ，使
其与石墨碳源的电阻接近，在合成 中有利于稳定合成工
艺〔18]。同时，含硼触媒的电阻率增大，在高温高压合成时，
发热量增加，温度增高，触媒很快熔化，有利于碳原子的运
输，使碳在熔融合金 中的过饱和度增加，对金刚石长大有
利。
通过对合成出的金刚石检测得知，随着渗硼层厚度的
增加，金刚石起始的氧化温度和剧烈氧化温度都得以提高，
且比一般金刚石提高 200℃。同时，金刚石的抗压强度也在
增加，与未渗硼相比提高30一60N[”〕。但是，随着触媒合金渗
硼层厚度的增加，金刚石的单产有所下降。触媒合金存在
渗硼层，降低了合金的表面活性，使触媒作用变差，降低了
金刚石的形核率。同时，触媒合金渗硼以后电阻率增加，合
成温度提高，直接影响金刚石生长界面的状态及合成腔中
的温度分布。虽然这样有利于金刚石的长大，却不利于金
刚石的形核。以上原因使金刚石的单产降低。
2.2 对合成金刚石用石墨碳源进行翻拾杂，配合传统片状
触媒高温高压合成含翻金刚石
郑州磨料磨具磨削研究所的王松顺在采用硼掺杂石墨
碳源高温高压合成含硼金刚石方面作了大量的工作。采用
的石墨碳源主要有门石41了“4P、肠21、肠10、T643等[’4。‘9一川。
掺杂物主要是:硼酸、硼粉、碳化硼(氏C)与六方氮化硼
(hBN)[22]。硼元素的掺杂方法主要是将含硼化合物与石墨
机械混合或对石墨碳源进行固体渗硼〔23，24)。两种方法相
比，对石墨碳源进行固体渗硼合成效果较好。简单地将含
硼化合物与石墨机械混合不易于控制合成金刚石中硼的掺
杂量以及硼原子的存在状态。石墨与触媒相比，结构较为
疏松。渗 B时 ，B原子较容易进人石墨中。因此 ，石墨中 B
的含量高，所合成的金刚石中 B含量也就相应提高。硼在
石墨中部分取代了石墨晶格中的碳原子，多数则处在石墨
晶界中，提高了石墨的结晶程度 ，石墨晶粒更加完整 ，这有
利于提高金刚石的合成效果〔25]。同时，对石墨进行渗硼克
服了对触媒渗硼有可能破坏触媒催化特性的缺点，有利于
获得较为理想的合成效果。在含硼石墨的基体中，有呈长
条形的棒状物、硼酸、残c、hBN及硼的氧化物存在〔26]。
含硼石墨的灰份比普通石墨高，其灰份的主要成份是
硼的氧化物。灰分含量高，造成石墨的电阻较大，通电时发
热量较大 ，金刚石在生长过程中容易造成石墨化，不利于合
成工艺的稳定。同时氧元素的存在对石墨一金刚石相变有抑
制作用，还会对合成金刚石晶体的完整性有破坏作用。
2.3 采用粉末压块商温高压合成含硼金刚石【27]
这种方法是将鳞片状石墨(200 目)粉末和雾化 Ni70M、
C%(200一320 目)触媒粉末按照 1:l(质量比)比例配制，然后
加人一定量的无定形硼粉均匀混合后粉压成柱状 ，在高温
高压下合成含硼金刚石。试验获得 了较为理想的合成效
果。同时，实验者发现，随着硼含量的增加，金刚石的最低
生长压力开始降低 ，在硼元素掺人量为一定值时达到最低。
这种方法实质与目前金刚石行业正在推广的粉末压块
工艺一致 ，只是采用这种工艺时应特别注意原材料的纯度
以及混料的均匀性 ，同时应适当考虑原材料的成本 ，以便于
工业化推广应用。
2.4 其他碳源配合传统片状触媒高温高压合成含硼金刚石
这一类型的实验方法中最为典型的有两种，一是采用
含硼的石墨层间化合物(GraphitelntercalationCompounds简称
GICs)作为碳源，高温高压合成含硼金刚石;二是采用碳化硼
(氏C)作为碳源高温高压合成含硼金刚石〔23.川。
石墨层间化合物(GICs)的制备主要有两种方法:电解氧
化法和真空熔盐法。但是两种方法的生产成本都 比较高，
不利于大规模的工业化推广应用。
采用 氏C做碳源合成金刚石的过程中经历了 B4C的高
温分解，析出碳原子，再重新组合成金刚石，这是一系列的
高压化学反应，有别于传统的以石墨为碳源合成金刚石的
过程阁。采用这种方法合成出的金刚石硼含量较高
946 . 材料科学与工程学报 2《X巧年 12 月
(>lwt%)，实验重复性很好，金刚石晶形较完整，具有其它
合成方法中所少见的条形金刚石。同时，由于 B.c中分解
出的碳量相对于石墨少得多，金刚石晶体生长较慢，金属触
媒能充分脱离金刚石晶体，长成的金刚石中金属包裹体少，
铁磁性杂质较少侧。
俄罗斯科学院高压物理研究所的EkiznovEA等，以玩c
和石墨C为原料，采用高温(2500一2800x)一高压(1护大气压)
技术合成了硼掺杂的金刚石，进而发现了其中的超导电性，
Tc二2.3K。经高温一高压处理后，产物中出现了多晶金刚
石的聚集体。具有金属光泽的聚集体尺寸约 1一Zmm，它们散
落在 B4C和石墨的界面。仪器分析表明，掺杂金刚石颗粒
中的载流子浓度n〕Zxl护，。m一’[8]。
采用 B4C做碳源合成金刚石具有一定的优势，但是原
材料成本仍然偏高，同时工艺还不成熟和稳定 ，具有进一步
研发的潜力。
2.5 对采用常规方法合成出的金刚石进行商温离压渗翻处
理，获得含翻金刚石
王松顺对采用传统工艺合成出的金刚石颗粒进行了高
温高压渗硼试验。渗硼剂采用的是硼粉和含硼化合物。石
墨粉采用的是碳化硅(SIC)热解石墨或含硼石墨。将硼粉、
hBN、B4c和金刚石分别加入石墨粉中，进行均匀混合，配成
渗硼料。然后将渗硼料压制成型，装入含硼石墨料管中，再
装人叶蜡石传压介质中组装成压块 ，在六面顶压机中对金
刚石颗粒进行渗硼[3l]。
实验结果表明，原料中的硼在高温高压条件下，可以沿
晶体表面逐渐渗透扩散进人金刚石的空位和间隙中，取代
表面的碳原并进人晶格。由于硼进人金刚石晶体的途径是
从晶体表面开始的，所以硼大多富集在晶体表面上，晶体内
部硼较少，形成的硼原子层覆盖着整个晶体表面。表面硼
皮的形成使人造金刚石获得了特殊的表面导电性能和优异
的耐热性、抗氧化性、化学惰性和力学性能。乌克兰超硬材
料研究所研制了具有半导体特性的粒径为 7mm的表面硼化
金刚石圈。
2.6 采用离子注入法获得含硼金刚石
理论分析认为，金刚石(111)面上 B原子可与内层三个
丈原子结合形成三个共价键，结合很强且没有悬挂键，因而
其抗氧化性能最强。基于这一理论，八面体金刚石一旦在
表面形成硼皮应具有较高的抗氧化性。张清福等人采用低
能离子注入的方法，将硼离子注入到天然八面体金刚石的
表面，从而获得了硼皮金刚石[33]。
采用热失重分析对获得的硼皮金刚石进行了抗氧化性
测试。结果表明，八面体硼皮金刚石的抗氧化性比一般的
硼皮金刚石以及天然金刚石都要高，比低能离子注入之前
也有大幅度提高。而且，在低能离子注入的条件下，硼皮的
形成和金 刚石 的抗 氧化性与硼元素 的注人深度没有关
系冈。 虽然低能离子注人法在合成含硼金刚石方面取得了较
为理想的效果，但是采用天然金刚石作原料和特殊的合成
工艺使得这种方法的生产成本偏高，难以在短时间内大规
模推广应用。基于上述的理论基础，曹国英、陈叔鑫等人开
展了硼皮八面体金刚石的高温高压合成研究，并取得了较
为理想的合成效果网。但是，就高温高压合成金刚石的工
艺而言，严格地控制金刚石在八面体区生长具有较大的难
度 ，推广应用也面临一定的困难。
2.7 采用晶种法在含硼的 Ni·Fe一C金属熔体中生长含翻金
刚石单晶
俄罗斯科学院夫尤姆肯电化学研究所的Yu。v.Pleskov
等人采用晶种法通过控制温度梯度，在含硼的Ni一Fe一C金属
熔体中生长含硼金刚石单晶。金刚石生长充分之后，将凝
固的金属置于80一100℃的 C几07+残Sq 混合物中将金刚
石单晶萃取出来国。
Yu.V.Pleskov等人对合成含硼金刚石的1111}、{100 }和
{311}等晶面的硼原子的原子浓度进行了测量。试验发现，
不同晶面的硼原子浓度并不相同，但一般在 1015 一1沪。m一’
范围内。同时还发现，在不同的金刚石单晶个体中，具有相
同晶面指数的晶面上的硼原子浓度相同。不同的硼原子浓
度造成了晶面之间电化学性能(阻抗、动力学参数)的差异。
分析认为，造成不同晶面上硼原子浓度不同的主要原因是
金刚石单晶生长过程中，不同晶面的生长前沿的金属熔体
内硼含量不同。
采用这种方法合成含硼金刚石 的工艺条件极为苛刻，
同时生产成本较高，生产效率较低。所以，这种方法.难以大
规模工业化推广。
3自身工作简介一采用含硼粉末冶金铁
基触媒在高温高压下合成含硼金刚石
以山东大学材料学院李木森教授为首的研究小组一直
致力于粉末冶金铁基触媒的研制与开发〔37)。粉末冶金铁基
触 媒 已 于 2001年 获 得 国 家 发 明 专 利 (专 利 号 :ZL
00110864.6)。此项专利成果具有制备工艺简单、生产周期
缩短、成本降低 、生产率高等特点;合成 的人造金刚石具有
品位 高、晶型好、产 率 大 等优 点;达 到 和超 过 国家 标 准
(GB6407一86)规定的sMD级优质产品技术指标;适于制造各
种不同类型、规格的磨料、磨具、钻具和切割工具，具有广阔
的应用前景。
在粉末冶金铁基触媒已有成果的基础上，我们开始致
力向其中添加合理的硼源，开发和研制含硼的粉末冶金铁
基触媒，并进而在高温高压下合成含硼金刚石单晶「38]。采
用粉末冶金方法制备含硼触媒克服了固体渗硼对触媒催化
特性的不良影响，可以在触媒中形成合理、均匀的硼元素分
布 ，易于精确控制触媒的成分。由于触媒是以铁为基的合
金，大幅较低了原材料成本，同时也更符合人造金刚石用触
媒材料的优选原则国 ，易于制备高品级人造金刚石。
采用这种方法制备含硼金刚石单晶具有工艺简单、成
本低廉等优点 ，同时合成出的金刚石产率高、晶形好、粒度
较粗，而且静压强度和抗氧化性相比于采用同种触媒合成
出的普通金刚石有了较大提高侧 。通过测量合成出的含硼
第 24卷第 6期 李和胜，等.含硼金刚石单晶制备的研究进展 947
金刚石单晶的电阻率，初步确定了其具有半导体特性[4l，侧。
综上所述，采用含硼粉末冶金铁基触媒合成含硼金刚 〔12」
石具备产业化推广的条件，具有极高的推广应用价值。
Materi山 ，1卯7，6:1753一1758.
x认 Y，sEKIGUcm T，zHANGw，etal.【J].JcryslGro初h，
2以刃，213:328 一333.
PRINsjr.[J].PhysaevB，1958，39(6):3764一3770.
王松顺.黑色含硼金刚石的合成【J].碳素，2仪刃，2:34一37.
王松顺.【J〕.表面技术，1997，2一26):38一4D.
关长斌，王艳辉.触媒合金中的 C、N、B对合成金刚石性能的
影响[J〕.东北重型机械学院学报，1卯5，12(19):339一343.
关长斌，等 〔J〕.无机材料学报，1994，9(1):39~43.
王松顺 【Jl.磨料磨具通讯，1997，8:1一5.
王松顺，程 林，王 民.【J].碳素，2001，1:28~33
王松顺，王 民.〔J].碳素，2(X)1，4:29一31.
王松顺.用含硼 肠10 石墨炭源材料合成透明含硼金刚石
[J〕.碳素，2以又，3:23一25.
王松顺.用含硼掺杂物石墨碳源合成金刚石的实验仁J].工
业金刚石，2(X)3，1:25一28
减建兵，李爱武，王艳辉，黄 浩.含硼金刚石的合成与性
能【J].金刚石与磨料磨具工程，2003，6:19~21.
关长斌，王艳辉，等 【J」.硅酸盐学报，1993，5:10一14.
关长斌，崔占全，杨雪梅.硼对人造金刚石表面结构及性能
的影响[J〕.人工晶体学报，2加1，5(30):216一219.
王松顺.、含硼石墨碳源合成金刚石的效果【JJ.磨料磨具通
讯 ，2加5，6:4一6.
张建琼，贾晓鹏，马洪安，等.掺硼金刚石的高温高压合成
【J].金刚石与磨料磨具工程，2005，1:巧一17.
罗湘捷，丁立业，刘 强，等.高温高压下 残c合成金刚石
的研究仁J3.高压物理学报，1997，12(11);266一269.
刘 强，罗湘捷，丁立业.【J].原子与分子物理学报，1998，
4(15):473一478
刘 强，罗湘捷，罗伯诚，等.【J〕.原子与分子物理学报，
1997，10(14):565 一568.
王松顺，王 民.汇J].磨料磨具通讯，2001，10:1一4.
王松顺，程 林，王 民.〔J].超硬材料与工程，2001，3:2
~5.
张清福，苟清泉，等.【J].高压物理学报，1989，(1):11一17.
张清福，苟清泉，刘履华.【J〕.高压物理学报，1991，12(5):
219一295.
曹国英，陈叔鑫，李会士，苟清泉 【J〕.原子与分子物理学
报，1993，1(10):2印3一2印8.
Yu.V.Pleskov，Yu E.Evstefeeva，etal.即ntheticse而conductor
D有，mnnd Electrlxles: Electroche而cal Chara cteristics of individual
Facesof High一Tenlperature- 比gh一Pressure sin砂eC叮stals [J〕.
Russianjounl习ofEleCtnx:he而5甸，2002，35(6):620一625.
李和胜，李木森，等.采用粉末冶金铁基触媒合成金刚石的
工艺初探〔J〕.《工业金刚石》，2005，2:1一4.
李洪岩，李木森，等.高温高压合成含硼金刚石单晶制备工
艺初探【J〕.材料科学与工程学报，2005，23 (4):550~553.
苟清泉.【J〕.吉林大学学报，1974，2:52~63.
宫建红，李木森，等.含硼触媒对合成的金刚石晶体结构和
热稳定性的影响【J].金刚石与磨料磨具工程，2005，2(1):18
一21.
郑克芳，李木森，宫建红，等.测定含硼金刚石单晶颗粒电
阻的方法【J〕.理化检验2物理分册，2以H，(12):仗巧一608.
郑克芳，李木森，李和胜，等.铁基触媒合成含硼金刚石单
晶颗粒的电阻一温度特性【J].金刚石与磨料磨具工程，2(X)5，
12(6):10一12.
，
..J
飞
e sJ
刁
一
飞
I
J
飞
~
4
5
6
，
上
旧
几
月.
二
‘.
1
r
.
L
F
e s
L
r
L
F
e s
L
4 结 论
飞
I
J
，
..J
l
w e
J
飞
e s
j
l
e se sJ
7
R
︸
0
产
0
，1
J.L
，且
，且
气
山
2
r
e s
L
L
e s
e s
r
I
L
r
e s
L
r
月.‘
，
1
1
飞
e s
J
内2
八、~
伟
孟
，
山
尸
I
L
F
e sL
[24]
t25]
，.
.J
，
e s
J
‘U
7
.
，‘
，乙
r
e s
L
L..L
飞
.
J
，..J
Q
介
9
2
2
﹃.
.L
F
e s
L
飞
.J
，
e s
J
飞
e s
J
O
J孟
，
~
八j
凡J
内j
r
e s
L
L
..L
F
e s
上
研究综述中总结的七种方法是 目前国内外金刚石行业
生产含硼金刚石单晶的主要方法，虽然都不同程度地存在
一定的间题，但是对含硼金刚石单晶制备的研究具有重要
的指导意义。
含硼金刚石的制备对于丰富人造金刚石的品种 ，提高
其品质，拓展其应用乃至从总体上提升我国人造金刚石行
业的技术水平都有十分重要的意义。以含硼金刚石为代表
的特种金刚石的制备与应用将是二十一世纪人造金刚石行
业发展的总体方向。
金刚石工业发展的现状对含硼金刚石的制备提出了具
体的要求:工艺简单、成本低廉，产品质量稳定。应该说采
用含硼粉末冶金铁基触媒来制备含硼金刚石很大程度上满
足这种要求 ，具有一定的技术优势 ，产业化推广的应用价值
较大。
含硼金刚石由于具备比普通金刚石更为优越的物理和
机械性能(抗氧化性和热稳定性)，所以在机械加工、地质勘
探、建材加工以及物理、化学等领域具有宽广的应用前景。
同时，具有半导体特性的含硼金刚石是制备高温、大功率半
导体元器件的首选材料，在核能、电子、航空航天等领域具
有广阔的应用前景，必将成为新一代半导体材料和新型功
能材料的典型代表!
参 考 文 献
，
..J
飞
e s
J
咤
︺
6
内j
，J
r
e s
L
F
e s
L
F.P.Bundy，H.T.Hall，H.M.Strong，R.M.Welltrofjr.M阶
madediamo nd[J」.Nall止e，1955，176:51一55.
王光祖.人造金刚石合成技术开拓创新的五十年【J].金刚
石与磨料磨具工程，2仪“，12(6):73一77.
王光祖，汪 静，陶 刚.不断发展的金刚石合成与应用技
术〔J〕.超硬材料与宝石，2002，9(3):1一4.
中国机械工业年鉴编辑委员会.中国磨料磨削工业年鉴
【M].北京:机械工业出版社，1999，23一28.
李发宁，张鹤鸣，等.宽禁带半导体金刚石仁J].电子科技，
2(】又，7:43一49.
减建兵，黄 浩，赵玉成.含掺杂的金刚石〔J」.金刚石与磨
料磨具工程，2002，1:16一18.
宫建红，李木森，许 斌，等.llb型金刚石单晶的制备和
半导体特性研究进展【J].功能材料，2003，6(34):622一625.
E.A.E七mov，V.D.Bauer，N.N.Mel’nik，N.J.C咖 ，J.D.
Tholllpson&5.M.Stishov.Super〔onducti啤 indiamond[J〕.肠tters
to nat姗 ，2(X摊，4:542一545 .
Field J.E.The而penies ofDiamond【M〕.肠ndon :Acade而c
R翎 ，1977，641.
PRINsJF.〔J].R叮sRevB，1988，38(8):5576一5584.
K胃OTAH，MATSUSHIMAE，SA功 K，etal.〔J〕.肠amo ndRelated
[33〕
[34」
门
.
J
，
..J
.
1
内‘
r
L
L
..L
﹁一一J
﹃
e se sJ
内J
4
尸赶.L
r
l
L
，
一一J
，
.
‘J
，
0
0
八、
凡、
re s
L
、
r.
e s
，.
一一J
，
.
.
习
︸3
6
r
..L
L.e s
L
[39]
[叨]
川
[ 8 j
4 l
4 2g
l o
n
含硼金刚石单晶制备的研究进展.pdf
