在用CVD方法在單晶硅上生長金剛石薄膜有著誘人的應用前景,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,例如用細砂紙打磨硅表面,Si +轟擊硅表面。近來香港城市大學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現一種新型的金剛石結構 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,后來在隕石中發現了一種六方金剛石,也稱為lansdaleite。后來人們利用XRD先后還發現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……的排列結構。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系,如cubic to cubic, twin-like的取向關系。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。