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金刚石是集多种优异的物理化学性质于一身的超硬多功能材料，纯金刚石是良好的绝缘体，通过掺杂可使其变为宽禁带半导体或耐腐蚀导体，因此，掺杂诱导的金刚石在电子、微电子、电化学和机械加工等领域有广阔的应用前景，硼掺杂金刚石膜是当前的研究热点之一，它具有良好的导电性能、稳定的化学惰性和优异的电化学特性等；图案金刚石膜通过选择性生长使其具有线性阵列结构，可在紫外光探测器方面提高分辨率等性能。为此，本文采用DC-PCVD法制备了掺硼金刚石膜，通过SEM、XRD、Raman和XPS等测试手段分析了金刚石膜的表面形貌、晶粒取向、品质特性、应力状态、电阻率和硼在金刚石膜中存在的状态等生长特性。初步研究了金刚石膜图案的制备方法。一、研究了硼酸三甲酯对金刚石膜的表面形貌、晶粒取向、品质特性和应力状态的影响当掺硼浓度较低时，金刚石膜的晶粒尺寸明显变小，晶粒得到细化，晶形比未掺硼时要完整且晶粒空隙较小，主要显露（111）晶面，当浓度较高时，金刚石棱角有被刻蚀的痕迹，晶界变得模糊。由XRD测试分析表明，无硼掺杂时金刚石膜的（111）和（220）晶面的相对强度之比小于标准粉末的比值，主要显示的是（220）晶面。随着硼浓度的增加，（220）和（311）晶面的峰变得相对弱些，掺硼流量为2和4sccm时，金刚石膜的I111/I220比值均略大于标准粉末的比值3.7，表明晶粒整体上无取向性。由Raman测试分析得出，掺入少量的硼比未掺杂金刚石膜的非金刚石相的峰要弱，表明硼掺杂后非金刚石相减小，当掺硼量较高时，在1587cm-1附近的峰开始变强了，非金刚石相增加。由Raman光谱中金刚石特征峰的漂移量计算得出其应力值，由于掺硼金刚石的特征峰均向低频漂移，说明掺硼金刚石内存在张应力。二、研究了硼在金刚石膜中的存在状态和掺硼金刚石膜的电阻率由XPS图谱分析得出，金刚石膜的C1s谱在283.5ev附近的sp2C–C键的特征峰强度随着硼源浓度的增加而增加，说明非金刚石碳相的含量在增多；对于金刚石膜中的B1s谱在188.6ev附近的sp3B–C键的特征峰随着掺硼时间的增加而减弱；B1s谱在189.6ev附近的SP2B–C键的特征峰随着掺硼时间的增加而增大；B1s谱在192.2ev附近的B–O键的特征峰随着掺硼时间的增加而增大，由此可见，随着金刚石膜生长时间的增加，硼掺杂的含量也在增加，而硼原子与更多的非晶碳和氧原子相结合，与金刚石中的碳原子结合相对变弱了。通过四探针法分析了不同浓度下金刚石膜电阻率的变化。随着硼浓度的增加，其电阻率迅速下降，但硼浓度增到一定浓度下，其电阻率变化比较缓慢，本实验电阻率最低值可达2.5×10-2·cm。三、探索了钢衬底上钼纳米粉诱导金刚石膜的生长工艺选择性生长金刚石膜是生长金刚石图案的关键技术。本文初步探索了在钢基及其过渡层上沉积的金刚石膜，实验表明直接在钢基上沉积得到的是无规则形貌的碳化铁，在涂覆一薄层Mo纳米粉后，得到了晶粒大小10-15微米，呈“菜花状”的金刚石膜。在钼片上涂一层Mo纳米粉后，得到的金刚石膜晶型清晰，晶粒间结合紧密，晶粒大小为2-6微米。分析了进一步开展相关工作的技术难点和努力方向。