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莱斯大学的研究人员提出了一种结合离子注入、外延生长和电化学剥离的高效方法，用于制备高质量金刚石薄膜。首先，采用3 MeV碳离子（C2+）注入商业化学气相沉积（CVD）金刚石衬底，形成深度约1.6 μm的非晶碳层；随后通过微波等离子体化学气相沉积（MPCVD）系统进行外延生长（甲烷和氢气为气源，温度约800°C），在生长过程中无需高温退火，非晶碳层直接转化为石墨层，并通过高分辨透射电镜（HRTEM）和电子能量损失谱（EELS）验证其结构演变；最后利用电化学刻蚀选择性去除石墨层，实现外延层的高效剥离，同时保留衬底的低粗糙度（0.3 nm），支持多次循环使用。该方法通过界面动态调控和原位石墨化机制，显著提升了金刚石薄膜的纯度（氮空位中心密度接近电子级标准），为量子技术和高性能电子器件提供了可持续制备方案。
