中文摘要：

立方氮化硼（cBN）是硬度仅次于金刚石的超硬材料，目前cBN的化学气相合成技术远远落后于金刚石。本项目研究化学气相生长cBN薄膜的过程中氟与离子轰击的交互作用机理，包括两个主要部分，一是氟与离子轰击在六方氮化硼(hBN)刻蚀过程中的交互作用机理，二是氟与离子轰击在cBN薄膜生长过程中的交互作用规律。本项目利用微波等离子体化学气相沉积（MPCVD）技术研究Ar-N2-BF3-H2气源系统中cBN薄膜的生长机制。刻蚀反应表明，氟对hBN的刻蚀速率比对cBN大12倍，有明显的选择刻蚀性。刻蚀速率随偏压的增加及H2的存在而减小。这种现象表明这里的刻蚀现象主要是一种化学行为,离子轰击所起的作用很小。成功合成了质量较好的cBN薄膜，生长行为强烈依赖于气源成分、反应压力和等离子激发功率，结合刻蚀反应的结果，可以肯定在MPCVD反应系统中cBN的生长主要是一种化学机制。但是这种化学过程的详细路径以及离子轰击在其中所起的具体作用还需要进一步研究。通过本项目基本掌握了MPCVD系统从含F气源生长cBN的规律，并生长出质量较好的cBN薄膜，基本达到预定的目标。另外，我们还首次成功制备了BN二维纳米片层结构。