目的研究不同氮气浓度对氮掺杂纳米金刚石薄膜结构和电学性能的影响。方法在N2-CH4-H2体系中,以单晶硅作为沉积基底,使用MPCVD法进行纳米金刚石膜的沉积。采用扫描电子显微镜对所沉积的纳米金刚石膜的表面形貌进行表征,采用拉曼光谱对纳米金刚石膜的质量进行表征,采用X射线衍射对纳米金刚石的N原子构型进行研究,采用电化学工作站对纳米金刚石膜表面电学性能进行表征。结果 N2浓度上升,线状纳米金刚石平均线长降低,在90%时转变为团聚状纳米金刚石晶粒。N2浓度上升,H2浓度下降,纳米金刚石膜的sp2键含量先上升后下降。随着氮气浓度的上升,纳米金刚石膜的晶粒尺寸先减小后增大,在85%时最小,为12.6 nm;表面电阻先下降后上升,在85%时最低,为9.2?。XPS高分辨率N1s结果表明,具有导电性能的吡啶氮和吡咯氮的含量随氮气浓度上升的变化趋势相反,但两者之和保持不变。结论纳米金刚石膜的电学性能主要受其平均晶粒尺寸的影响,晶粒尺寸降低,则晶界含量上升,电学性能上升;晶粒尺寸下降,则晶界含量下降,电学性能下降。