306
A. CORNET et J.-P. DEVILLE
0,6 -
0,4 -
0,2 -
de dépôt puis on observe la croissance du diamant au détriment du graphite. En
fin de réaction, il apparaît du carbone amorphe dont la croissance est corrélée à
la modification de morphologie de la couche. On déduit de l’étude quantitative
qu’il faut une épaisseur critique de graphite d’environ 7 couches monoatomiques
pour que le diamant puisse croître.
L a microscopie électronique en transmission procure une vision plus pré:
P
1
I
I
i
\
s. Graphite
‘Y
s
’.
d r t
O‘
‘O- - -0
O
O ’
>
*
,’
Carboneamomhe
I , O - O’
%
#I
~
O‘
- 0 O - - . - - . ’
I
I
I
I
O
60
120
180
240
Temps de dépôt (mn)
Fig. 7.23. Concentration des espèces de carbone en fonction du temps de dépôt.
cise du mode de croissance des espèces carbonées dans cette synthèse CVD. La
figure 7.24 montre une micrographie électronique en champ clair, a faible grandissement, d’une couche obtenue par réplique extractive. En haut, a gauche, on
voit les contours bien facettés d’un grain de diamant dont les arêtes sont de
l’ordre d’une dizaine de micromètres, trop épais pour être traversé par les électrons. Les régions en grisé sont couvertes de plans parallèles de graphite, superposés le long de l’axe c du graphite mais désorientés les uns par rapport aux
autres (graphite turbostratique). Enfin, on note des objets circulaires qui, en
haute résolution, apparaissent clairement comme étant des << oignons D de graphite, une espèce carbonée découverte r é ~ e m m e n t “ ~ ) .
Ces oignons d’environ
100 nm de diamètre tendent a se polygonaliser quand ils grossissent. Le cœur de
certains d’entre eux est cristallisé avec des distances inter-plans très proches de
celles du diamant. Ce cœur cristallin a été observé après irradiation électronique
(13) Ugarte D., Curling and Closure of graphitic networks under electron-beam irradiation, Nature 359 (1992) 707-709.