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第1章 金刚石的基本性质1

1.1 金刚石的分类1

1.2 金刚石的结构2

1.3 金刚石的性质及应用2

1.4 金刚石的生长3

1.4.1 高温高压法3

1.4.2 化学气相沉积法5

1.4.3 金刚石的硼掺杂5

1.5 光学中心的命名5

1.6 国内外研究现状分析6

1.6.1 辐照金刚石6

1.6.2 光致发光技术7

1.7 本书的研究内容7

第2章 金刚石的理论基础8

2.1 结晶学及能带理论8

2.1.1 晶格8

2.1.2 晶向与米勒指数8

2.1.3 倒易点阵与布里渊区8

2.1.4 禁带的产生10

2.1.5 施主与受主12

2.1.6 声子与Raman散射13

2.2 电子辐照14

2.2.1 优势14

2.2.2 电子能量15

2.2.3 电子渗透的深度15

2.2.4 电子剂量16

2.2.5 辐照区域16

2.3 金刚石点缺陷16

2.3.1 本征点缺陷16

2.3.2 杂质缺陷18

2.3.3 热激活能20

2.4 光致发光与光学跃迁20

2.4.1 光致发光20

2.4.2 辐射跃迁21

2.4.3 Huang-Rhys因子23

2.4.4 Jahn-Teller效应24

2.4.5 振动结构与局部振动模25

2.5 外加场的作用26

第3章 金刚石辐照缺陷引入与表征27

3.1 金刚石试样的制备27

3.2 透射电子显微镜28

3.3 低温PL光谱及Raman光谱29

3.3.1 低温冷却30

3.3.2 Renishaw激光共聚焦显微Raman光谱仪30

3.4 激光共聚焦显微Raman光谱仪的校正31

3.5 WiRETM软件32

3.5.1 软件的设置32

3.5.2 光谱的采集33

3.5.3 线扫描与面扫描33

3.5.4 曲线的拟合34

3.6 退火35

第4章 Ⅱa型金刚石辐照缺陷的光致发光与光致变色36

4.1 引言36

4.2 光学中心38

4.2.1 Raman峰41

4.2.2 3H中心41

4.2.3 GR 1中心43

4.2.4 515.8nm、533.5nm及580nm中心44

4.3 实验条件的影响46

4.3.1 辐照电子剂量47

4.3.2 剂量速率49

4.3.3 辐照温度51

4.3.4 辐照电压51

4.3.5 测试温度54

4.3.6 局部应力55

4.4 紫外激光激发与光致变色58

4.5 光学中心的空间分布60

4.5.1 辐照平面方向60

4.5.2 深度方向62

4.6 退火66

4.7 扫描电子显微镜74

第5章 Ⅰ型金刚石辐照缺陷的光致发光与光致变色77

5.1 引言77

5.2 光学中心81

5.3 紫外激光激发与光致变色85

5.4 退火89

5.5 扫描电子显微镜94

5.6 杂质氮在晶体中的分布情况97

5.7 缺陷结构与电荷状态102

5.7.1 3H中心102

5.7.2 515.8nm、 533.5nm与580nm中心104

5.7.3 523.7nm中心与626.3nm中心105

5.8 NV中心的相互转化107

第6章 Ⅱb型金刚石辐照缺陷的光致发光及光致变色108

6.1 引言108

6.2 光学中心113

6.2.1 635.7nm中心114

6.2.2 666.0nm中心115

6.2.3 648.1nm中心116

6.2.4 其他光学中心117

6.3 光致变色及热致变色117

6.4 扫描电子显微镜124

6.5 缺陷结构模型126

6.5.1 635.7nm／666.0nm中心（DB 1中心）126

6.5.2 648.1nm中心127

6.6 光致变色与热致变色127

第7章 总结129

参考文献132