Oxidation and Etching of CVD Diamond by Thermal and Hyperthermal Atomic Oxygen
Notice bibliographique
Résumé
The chemical bonding and morphology of chemical vapor deposited (CVD) diamond films exposed to thermal (∼0.04 eV) and hyperthermal (5 and 7.5 eV) atomic oxygen (AO) were studied by using high resolution electron energy loss spectroscopy (HREELS), atomic force microscopy, and theoretical simulations. Although exposure to thermal AO caused subtle changes to the surface morphology, hyperthermal AO resulted in selective etching of the diamond facets: (100) facets remained essentially unaffected, whereas (111)-oriented and other facets were severely etched. HREELS reveals that hydrogen is removed from the diamond surfaces during both thermal and hyperthermal AO exposures. By using isotopic labeling in the CVD growth procedure, it is observed that exposure to ambient conditions after the AO exposure leads to adsorption of adventitious hydrocarbons on the surface. The high background in the HREEL spectrum of samples exposed to hyperthermal AO suggests the presence of a graphitic layer. Simulations of the interaction between hyperthermal AO and (100) and (111) diamond surfaces were conducted by using direct dynamics based on density-functional-based tight binding methods, in an attempt to elucidate relevant reaction mechanisms. They suggest mechanisms for the partial graphitization of the (111) surface and for etching of this surface by way of CO 2 desorption. Such damaged graphitic layers have been previously shown to erode easily when exposed to a hyperthermal AO beam. The simulations also suggest that the (100) surface, fully covered with ketones, is inert to carbon removal upon exposure to hyperthermal oxygen atoms, which scatter inelastically from this surface without reaction. The simulations suggest that a nearly full ketone coverage is the steady-state configuration for a (100) diamond surface exposed to AO.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».