CVD金刚石薄膜的优异性能使得其在众多领域都受到极大重视,国内外研究学者对金刚石薄膜的制备方法也进行大量研究。在众多制备金刚石薄膜的方法中,微波等离子体化学气相沉积（MPCVD）法公认为是制备高质量、高纯度金刚石薄膜的首选方法。大量前期调研表明,N₂在生长金刚石薄膜时能够改变金刚石薄膜的结构和特性,因此本研究采用韩国Woosinent公司的R2.0-MPCVD设备研究了氮等离子体对金刚石薄膜的影响,主要工作如下:1.探讨了预处理方式和形核温度对形核的影响。表面研磨法是目前最常用的预处理方法,通过该方法处理的Si片上会留下细微均匀的划痕,形成高能形核点,能够提高金刚石在此处的形核密度,并且残留的纳米级金刚石粉末可以作为形核的籽晶;与此同时,将形核温度控制在800⁹00℃,能提高形核密度、控制石墨相含量。2.系统地研究了低浓度N₂对金刚石薄膜的影响。SEM,Raman,XRD等表征手段的结果表明:随着N₂浓度的增加薄膜中金刚石的晶粒尺寸反而逐渐降低;2%的N₂有利于（100）晶面的显露;当N₂浓度为6%时,金刚石相和石墨相的生长都存在受阻现象,甚至不能连续生长成膜。3.开展了高浓度N₂对金刚石薄膜的影响研究。结果表明,高浓度N₂能进一步细化金刚石晶粒,甚至在N₂浓度为90%时出现了超纳米金刚石薄膜,但是金刚石的晶粒尺寸与N₂浓度并不是呈线性关系,表现出先减小后增大的规律,在N₂浓度为90%时金刚石的晶粒尺寸最小,仅为10nm。4.研究了高浓度N₂对金刚石薄膜电学性能的影响。实验结果显示,高浓度N₂可以影响金刚石薄膜的阻抗,随着浓度增加,薄膜的阻抗先减小后增大,当N₂浓度为85%时,薄膜的阻抗降到最低。本论文通过研究了低浓度和高浓度N₂对金刚石薄膜的影响,可以得出以下结论:N₂浓度逐渐增加时,薄膜中金刚石的晶粒尺寸整体呈现出减小的趋势;在低浓度N₂情况下,金刚石晶粒尺寸在几十纳米时,在SEM照片中可以辨别晶面取向,主要以（111）面和（400）面混杂为主,仅在N₂浓度为2%时,大部分金刚石晶面为（400）面;在高浓度N₂情况下,金刚石的晶粒结构发生变化,从颗粒状变为针尖状,最后变为“菜花”状;并且高浓度N₂下沉积的金刚石薄膜的阻抗会出现明显下降,在N₂浓度为85%时,阻抗降至最低。