Abstrak
Pengembangan lapisan berlian berkualitas tinggi sangat penting untuk mendorong kemajuan dalam teknologi kuantum, elektronika daya, dan manajemen termal. Teknik implantasi dan lepas landas ion telah muncul sebagai metode penting untuk membuat lapisan berlian dengan ketebalan yang terkontrol dan produksi wafer berlian area luas yang dapat diskalakan. Studi ini memajukan pemahaman tentang dinamika antarmuka kritis selama pertumbuhan epilayer berlian pada substrat berlian komersial yang diimplan ion. Dengan memanfaatkan mikroskopi elektron penampang resolusi tinggi dan analisis spektroskopi, transformasi langsung lapisan berlian yang rusak terungkap menjadi lapisan grafit selama pertumbuhan epilayer yang berlebihan, sehingga menghilangkan kebutuhan untuk anil suhu tinggi. Pemetaan spektroskopi Raman dan fotoluminesensi di sepanjang bagian samping menyoroti kualitas dan kemurnian epilayer yang luar biasa, memamerkan kepadatan pusat nitrogen-lowongan yang sebanding dengan berlian tingkat elektronik, sehingga sangat cocok untuk aplikasi kuantum dan elektronik. Akhirnya, epilayer terlepas secara efisien melalui etsa elektrokimia, meninggalkan substrat dengan kekasaran permukaan rendah yang dapat digunakan kembali untuk beberapa siklus pertumbuhan. Hasil-hasil ini memberikan wawasan berharga dalam penyempurnaan proses implantasi dan pengangkatan ion, menjembatani kesenjangan kritis dalam evolusi antarmuka, dan membangun fondasi untuk film berlian berkelanjutan dan berkinerja tinggi di berbagai aplikasi teknologi.