Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

Novel growth process in the synthesis of heavily phosphorus-doped nanocrystalline diamond layers

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F61388998%3A_____%2F25%3A00618599" target="_blank" >RIV/61388998:_____/25:00618599 - isvavai.cz</a>

  • Nalezeny alternativní kódy

    RIV/68378271:_____/25:00618599

  • Výsledek na webu

    <a href="https://doi.org/10.1016/j.diamond.2025.112118" target="_blank" >https://doi.org/10.1016/j.diamond.2025.112118</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.1016/j.diamond.2025.112118" target="_blank" >10.1016/j.diamond.2025.112118</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    Novel growth process in the synthesis of heavily phosphorus-doped nanocrystalline diamond layers

  • Popis výsledku v původním jazyce

    Phosphorus-doped diamond (PDD) offers significant potential for innovative applications, yet traditional growth techniques face difficulties in achieving high levels of phosphorus incorporation. This study presents a novel growth process to enhance phosphorus incorporation into diamond layers through transient plasma conditions under CH4 gas pulsing. Unlike conventional approaches, heavily PDD layers ([P] ∼3 × 1020 atoms/cm3) are obtained at low phosphine concentrations by utilizing phosphorus contamination as the primary source of PH radicals. Time-resolved optical emission spectroscopy analysis reveals that, when the CH4 gas flow is turned off, the distinct relaxation dynamics of CH and PH radicals promote a non-equilibrium plasma state in which sufficient quantities of both radicals coexist. Additionally, the enhanced hydrogen etching process leads to the formation of faceted crystalline grains with reduced nucleation density and fewer non-diamond compounds. In contrast to the fine grains typically observed in conventional heavily PDD nanocrystalline layers, the phosphorus concentration exhibits a proportional trend with grain size, suggesting that phosphorus is primarily incorporated within the diamond grains rather than at grain boundaries. These findings pave the way for achieving heavily PDD layers with precise microstructural control, supporting the development of advanced devices.

  • Název v anglickém jazyce

    Novel growth process in the synthesis of heavily phosphorus-doped nanocrystalline diamond layers

  • Popis výsledku anglicky

    Phosphorus-doped diamond (PDD) offers significant potential for innovative applications, yet traditional growth techniques face difficulties in achieving high levels of phosphorus incorporation. This study presents a novel growth process to enhance phosphorus incorporation into diamond layers through transient plasma conditions under CH4 gas pulsing. Unlike conventional approaches, heavily PDD layers ([P] ∼3 × 1020 atoms/cm3) are obtained at low phosphine concentrations by utilizing phosphorus contamination as the primary source of PH radicals. Time-resolved optical emission spectroscopy analysis reveals that, when the CH4 gas flow is turned off, the distinct relaxation dynamics of CH and PH radicals promote a non-equilibrium plasma state in which sufficient quantities of both radicals coexist. Additionally, the enhanced hydrogen etching process leads to the formation of faceted crystalline grains with reduced nucleation density and fewer non-diamond compounds. In contrast to the fine grains typically observed in conventional heavily PDD nanocrystalline layers, the phosphorus concentration exhibits a proportional trend with grain size, suggesting that phosphorus is primarily incorporated within the diamond grains rather than at grain boundaries. These findings pave the way for achieving heavily PDD layers with precise microstructural control, supporting the development of advanced devices.

Klasifikace

  • Druh

    J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    10102 - Applied mathematics

Návaznosti výsledku

  • Projekt

    Výsledek vznikl pri realizaci vícero projektů. Více informací v záložce Projekty.

  • Návaznosti

    I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2025

  • Kód důvěrnosti údajů

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název periodika

    Diamond and Related Materials

  • ISSN

    0925-9635

  • e-ISSN

    1879-0062

  • Svazek periodika

    154

  • Číslo periodika v rámci svazku

    April

  • Stát vydavatele periodika

    NL - Nizozemsko

  • Počet stran výsledku

    11

  • Strana od-do

    112118

  • Kód UT WoS článku

    001430878200001

  • EID výsledku v databázi Scopus

    2-s2.0-85217925946