在用CVD方法在單晶硅上生長金剛石薄膜有著誘人的應(yīng)用前景，目前存在的一個問題是如何提高金剛石的形核率。很多方法用來提高形核率，例如用細(xì)砂紙打磨硅表面，Si +轟擊硅表面。近來香港城市大學(xué)超金剛石薄膜實驗室利用低能碳離子轟擊硅晶體表面來提高形核率。由于碳離子是由甲烷離化形成的，因此sp3 的碳離子成分提高，有利于金剛石的形核。在研究中我們首次發(fā)現(xiàn)一種新型的金剛石結(jié)構(gòu) 9R 金剛石。通常在自然界中存在的是立方金剛石，即3C金剛石，后來在隕石中發(fā)現(xiàn)了一種六方金剛石，也稱為lansdaleite。后來人們利用XRD先后還發(fā)現(xiàn)了很多中類金剛石體，如2H, 4H, 6H, 8H, 以及15R, 21R的金剛石。某研究機構(gòu)首次給出了9R金剛石的HRTEM象，可以很清楚地看到ABCBCACAB/ABCBCACAB/A……的排列結(jié)構(gòu)。另外還觀察到2H金剛石的HRTEM象。該研究還表明，這些金剛石晶核Si襯底有著固定的取向關(guān)系，如cubic to cubic, twin-like的取向關(guān)系。這有利于以后金剛石薄膜的生長。很多金剛石晶核都是在Si襯底的(001)面和(111)面組成的臺階處。