Synergistic interaction between substrate and seed particles in ultrathin ultrananocrystalline diamond film nucleation on SiO 2 with controlled surface termination

Journal of Physical Chemistry C

Volumn 116, Issue 16, 2012, Pages 9180-9188

  Lee, Hak Joo ^a,b   Jeon, Hyeongtag ^b   Lee, Wook Seong ^a  

^a Korea Institute of Science and Technology   (South Korea)

^b Hanyang University   (South Korea)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

DIRECT CURRENT; FTIR; HOT-FILAMENT CHEMICAL VAPOR DEPOSITION; HYDROGEN PLASMAS; NANO DIAMOND; NANO-DIAMOND PARTICLES; PLASMA-ASSISTED CHEMICAL VAPOR DEPOSITION; PRE-TREATMENTS; SEED PARTICLE; SI SUBSTRATES; SI WAFER; SUBSTRATE SURFACE; SURFACE TERMINATION; SYNERGISTIC INTERACTION; ULTRA-THIN; ULTRANANOCRYSTALLINE DIAMOND COATINGS; ULTRANANOCRYSTALLINE DIAMOND FILMS; VOID-FREE; ZETA POTENTIAL ANALYZERS;

CHEMICAL VAPOR DEPOSITION; COATINGS; DIAMOND FILMS; HYDROCARBONS; HYDROGEN; NANODIAMONDS; RAMAN SPECTROSCOPY; SILICON; SUBSTRATES; SURFACE TREATMENT; SUSPENSIONS (FLUIDS); VAPORS; ZETA POTENTIAL;

SILICON WAFERS;

EID: 84860362617     PISSN: 19327447     EISSN: 19327455     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp2117328     Document Type: Article

References (64)

1. Gruen, D. M. Annu. Rev. Mater. Sci. 1999, 29, 211
2. Gruen, D. M. MRS Bull. 1998, 23, 32
3. Auciello, O.; Sumant, A. V. Diamond Relat. Mater. 2010, 19, 699
4. Williams, O. A.; Nesladek, M. Phys. Status Solidi A 2006, 203, 3375
5. Butler, J. E.; Sumant, A. V. Chem. Vap. Deposition 2008, 14, 145
6. Railkar, T. A.; Kang, W. P.; Windischmann, H.; Malshe, A. P.; Naseem, H. A.; Davidson, J. L.; Brown, W. D. Crit. Rev. Solid State Mater. Sci. 2000, 25, 163
7. Sekaric, L.; Parpia, J. M.; Craighead, H. G.; Feygelson, T.; Houston, B. H.; Butler, J. E. Appl. Phys. Lett. 2002, 81, 4455
8. Sumant, A. V.; Auciello, O.; Carpick, R. W.; Srinivasan, S.; Butler, J. E. MRS Bull. 2010, 35, 281
9. Kromka, A.; Rezek, B.; Remes, Z.; Michalka, M.; Ledinsky, M.; Zemek, J.; Potmesil, J.; Vanecek, M. Chem. Vap. Deposition 2008, 14, 181
10. Philip, J.; Hess, P.; Feygelson, T.; Butler, J. E.; Chattopadhyay, S.; Chen, K. H.; Chen, L. C. J. Appl. Phys. 2003, 93, 2164
11. Zhou, D. D.; Greenberg, R. J. Front. Biosci. 2005, 10, 166
12. Bergonzo, P.; Bongrain, A.; Scorsone, E.; Bendali, A.; Rousseau, L.; Lissorgues, G.; Mailley, P.; Li, Y.; Kauffmann, T.; Goy, F. Irbm 2011, 32, 91
13. Ganesan, K.; Stacey, A.; Meffin, H.; Lichter, S.; Greferath, U.; Fletcher, E. L.; Prawer, S. IEEE Eng. Med. Biol. 2010, 6757
14. Szunerits, S.; Ghodbane, S.; Niedziolka-Jonsson, J.; Galopin, E.; Klauser, F.; Akjouj, A.; Pennec, Y.; Djafari-Rouhani, B.; Boukherroub, R.; Steinmuller-Nethl, D. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 3346
15. Ternyak, O.; Akhvlediani, R.; Hoffman, A. Diamond Relat. Mater. 2005, 14, 323
16. Catledge, S. A.; Vohra, Y. K.; Mirkarimi, P. B. J. Phys. D: Appl. Phys. 2005, 38, 1410
17. Lee, J. S.; Liu, K. S.; Lin, I. N. J. Appl. Phys. 1997, 81, 486
18. Stoner, B. R.; Ma, G. H. M.; Wolter, S. D.; Glass, J. T. Phys. Rev. B 1992, 45, 11067
19. Bongrain, A.; Scorsone, E.; Rousseau, L.; Lissorgues, G.; Gesset, C.; Saada, S.; Bergonzo, P. J. Micromech. Microeng. 2009, 19.
20. Liu, Y. K.; Tso, P. L.; Lin, I. N.; Tzeng, Y.; Chen, Y. C. Diamond Relat. Mater. 2006, 15, 234
21. Chen, Y. C.; Zhong, X. Y.; Konicek, A. R.; Grierson, D. S.; Tai, N. H.; Lin, I. N.; Kabius, B.; Hiller, J. M.; Sumant, A. V.; Carpick, R. W.; Auciello, O. Appl. Phys. Lett. 2008, 92, 133113
22. Girard, H. A.; Perruchas, S.; Gesset, C.; Chaigneau, M.; Vieille, L.; Arnault, J. C.; Bergonzo, P.; Boilot, J. P.; Gacoin, T. ACS Appl. Mater. Interfaces 2009, 1, 2738
23. Srivastava, J. K.; Prasad, M.; Wagner, J. B. J. Electrochem. Soc. 1985, 132, 955
24. Jiang, N.; Noguchi, S.; Nishimura, K.; Inaoka, T.; Shintani, Y.; Hiraki, A. Jpn. J. Appl. Phys. 1 2002, 41, 6493
25. Yugo, S.; K., T.; Kanai, H. Sci. Technol. New Diamond 1990, 119
26. Iijima, S.; Aikawa, Y.; Baba, K. Appl. Phys. Lett. 1990, 57, 2646
27. Williams, O. A.; Douheret, O.; Daenen, M.; Haenen, K.; Osawa, E.; Takahashi, M. Chem. Phys. Lett. 2007, 445, 255
28. Krueger, A. J. Mater. Chem. 2008, 18, 1485
29. Sumant, A. V.; Gilbert, P.; Grierson, D. S.; Konicek, A. R.; Abrecht, M.; Butler, J. E.; Feygelson, T.; Rotter, S. S.; Carpick, R. W. Diamond Relat. Mater. 2007, 16, 718
30. Hees, J.; Kriele, A.; Williams, O. A. Chem. Phys. Lett. 2011, 509, 12
31. Greiner, N. R.; Phillips, D. S.; Johnson, J. D.; Volk, F. Nature 1988, 333, 440
32. Kuznetsov, V. L.; Aleksandrov, M. N.; Zagoruiko, I. V.; Chuvilin, A. L.; Moroz, E. M.; Kolomichuk, V. N.; Likholobov, V. A.; Brylyakov, P. M.; Sakovitch, G. V. Carbon 1991, 29, 665
33. Shenderova, O.; Hens, S.; McGuire, G. Diamond Relat. Mater. 2010, 19, 260
34. Avdeev, M. V.; Rozhkova, N. N.; Aksenov, V. L.; Garamus, V. M.; Willumeit, R.; Osawa, E. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 9473
35. Ozawa, M.; Inaguma, M.; Takahashi, M.; Kataoka, F.; Krüger, A.; Osawa, E. Adv. Mater. 2007, 19, 1201
36. Neugart, F.; Zappe, A.; Jelezko, F.; Tietz, C.; Boudou, J. P.; Krueger, A.; Wrachtrup, J. Nano Lett. 2007, 7, 3588
37. Xu, Y. Y.; Yu, Z. M.; Zhu, Y. M.; Wang, B. C. Diamond Relat. Mater. 2005, 14, 206
38. Krüger, A.; Kataoka, F.; Ozawa, M.; Fujino, T.; Suzuki, Y.; Aleksenskii, A. E.; Vul, A. Y.; Osawa, E. Carbon 2005, 43, 1722
39. Williams, O. A.; Hees, J.; Dieker, C.; Jager, W.; Kirste, L.; Nebel, C. E. ACS Nano 2010, 4, 4824
40. McGown, D. N. L.; Parfitt, G. D.; Willis, E. J. Colloid Sci. 1965, 20, 650
41. Meadus, F. W.; Puddington, I. E.; Sirianni, A. F.; Sparks, B. D. J. Colloid Interface Sci. 1969, 30, 46
42. Lee, H.-J.; Jeon, H.; Lee, W.-S. J. Appl. Phys. 2011, 110, 084305
43. Lee, W. S.; Chae, K. W.; Baik, Y. J.; Park, J. K. Diamond Relat. Mater. 2010, 19, 1168
44. Lee, H.-J.; Jeon, H.; Lee, W.-S. J. Appl. Phys. 2011, 109, 023303
45. Lee, H.-J.; Li, H.; Jeon, H.; Lee, W.-S. Diamond Relat. Mater. 2010, 19, 1393
46. Hozumi, A.; Sugimura, H.; Yokogawa, Y.; Kameyama, T.; Takai, O. Colloids Surf., A 2001, 182, 257
47. Kulisch, W.; Popov, C. Phys. Status Solidi A 2006, 203, 203
48. Sumant, A. V.; Grierson, D. S.; Gerbi, J. E.; Birrell, J.; Lanke, U. D.; Auciello, O.; Carlisle, J. A.; Carpick, R. W. Adv. Mater. 2005, 17, 1039
49. Adiga, V. P.; Sumant, A. V.; Suresh, S.; Gudeman, C.; Auciello, O.; Carlisle, J. A.; Carpick, R. W. Phys. Rev. B 2009, 79, 245403
50. Boehm, H. P. Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 1966, 5, 533
51. Carniato, S.; Gallet, J. J.; Rochet, F.; Dufour, G.; Bournel, F.; Rangan, S.; Verdini, A.; Floreano, L. Phys. Rev. B 2007, 76.
52. Erdem, B.; Hunsicker, R. A.; Simmons, G. W.; Sudol, E. D.; Dimonie, V. L.; El-Aasser, M. S. Langmuir 2001, 17, 2664
53. Michalak, D. J.; Amy, S. R.; Esteve, A.; Chabal, Y. J. J. Phys. Chem. C 2008, 112, 11907
54. Chua, C. T.; Sarkar, G.; Chooi, S. Y. M.; Chan, L. J. Mater. Sci. Lett. 1999, 18, 33
55. Grill, A.; Neumayer, D. A. J. Appl. Phys. 2003, 94, 6697
56. Schutzner, W.; Kenndler, E. Anal. Chem. 1992, 64, 1991
57. Schwer, C.; Kenndler, E. Anal. Chem. 1991, 63, 1801
58. Parks, G. A. Chem. Rev. 1965, 65, 177
59. Elimelech, M.; Chen, W. H.; Waypa, J. J. Desalination 1994, 95, 269
60. Kirby, B. J.; Hasselbrink, E. F. Electrophoresis 2004, 25, 187
61. Chakrapani, V.; Angus, J. C.; Anderson, A. B.; Wolter, S. D.; Stoner, B. R.; Sumanasekera, G. U. Science 2007, 318, 1424
62. Zeng, L. Y.; Peng, H. Y.; Wang, W. B.; Chen, Y. Q.; Lei, D.; Qi, W. T.; Liang, J. Q.; Zhao, J. L.; Kong, X. G.; Zhang, H. J. Phys. Chem. C 2008, 112, 1401
63. May, P. W.; Ashfold, M. N. R.; Mankelevich, Y. A. J. Appl. Phys. 2007, 101, 053115
64. Michaelson, S.; Stacey, A.; Orwa, J.; Cimmino, A.; Prawer, S.; Cowie, B. C. C.; Williams, O. A.; Gruen, D. M.; Hoffman, A. J. Appl. Phys. 2010, 107.