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Study and characterization of diamond surface for biosensoring applications

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1 – Diamond:“the Biggest and the Best” Figure 1.4. Common types of CVD reactor. (a) Hot filament reactor, (b) Microwave Plasma Enhanced Reactor [29] higher growth rates can be achieved only at the expense of a corresponding loss of film quality. Quality here is a subjective concept. It is taken to imply some measure of factors such as the ratio of sp 3 (diamond) to sp 2 -bonded (graphite) carbon in the sample, the composition (e.g. C-C versus C-H bond content) and the crystallinity. In general, combustion methods deposit dia- mond at high rates (typically 100-1000 μm/h, respectively), but often only with poor process control, leading to poor quality films. In contrast, the hot filament and plasma methods have much slower growth rates (0.2-15μm/h), butproducehighqualityfilms. Oneofthegreatchallengesfacingresearchers in CVD diamond technology is to increase the growth rates to economically possible rates, (hundreds of μm/h, or even mm/h) without compromising film quality. Progress is being made using microwave deposition reactors, since the de- position rate has been found to scale approximately linearly with applied microwave power. Currently, the typical power rating range for a microwave reactor is (1.5 - 100) kW, with typical growth rates ranging between 0.5 to 15 μm/h, passing from 1” to 12” wafers [30] [31]. In one case it has been possible to grow homoepitaxial diamond by microvawe plasma CVD on small areas (≤ 1 cm 2 ) with growth rates up to 150 μm/h [32]. Hereafter a comparative table of different CVD deposition techniques, with typical growth parameters (gas activation temperature, pressure in chamber, gas flow rate, diamond growth rate and surface area), is reported: 12
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Study and characterization of diamond surface for biosensoring applications

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Informazioni tesi

  Autore: Micaela Castellino
  Tipo: Tesi di Dottorato
Dottorato in Fisica Fondamentale, Applicata ed Astrofisica
Anno: 2007
Docente/Relatore: Ettore Vittone
Correlatore: AlbertoPasquarelli
Istituito da: Università degli Studi di Torino
Dipartimento: Dipartimento di Fisica Sperimentale
  Lingua: Inglese
  Num. pagine: 180

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Parole chiave

hydrogenation
oxidation
neurons
biosensor
diamond
xps
contact angle
hfcvd
ups
electrical measurements

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