金剛石是目前工業(yè)化生產(chǎn)的最硬材料，其前通常利用其硬度特性廣泛地作為加工、研磨材料。但它除了具有高硬度之外，其許多優(yōu)異特性被逐漸發(fā)現(xiàn)和挖掘，如室溫下高      熱導(dǎo)率、極低的熱膨脹系數(shù)、低的摩擦系數(shù)、良好的化學(xué)穩(wěn)定性、大的禁帶寬度(5.5eV)、高的聲傳播速度、摻雜誘導(dǎo)的半導(dǎo)體特性以及高的光學(xué)透過率，使其在機(jī)械加工、微電子器件、光學(xué)窗口及表面涂層等許多領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。因此，金剛石材料的功能特性研究與應(yīng)用引起了人們極大的興趣，并在很多領(lǐng)域取得了突破和進(jìn)展。

      金剛石表面經(jīng)過氫等離子體濺射處理后,形成 氫終端表面。1989年,Landstrass首次報(bào)道了氫終端表面表現(xiàn)出p型導(dǎo)電性,隨后,其他人證實(shí)了這一發(fā)現(xiàn) 。1997年,Hayashi等發(fā)現(xiàn)氫表面 化處理含B金剛石薄膜后,其表面電學(xué)性能也表現(xiàn)出了與未摻雜金剛石相同的變化規(guī)律。氫終端金剛石材料作為場(chǎng)發(fā)射晶體管的研究已經(jīng)有超過10年的歷史了，麻省理工學(xué)院的研究小組首次對(duì)金剛石的發(fā)射表面進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)在B摻雜和N摻雜后的費(fèi)米能級(jí)附近的電子發(fā)射特性;接著他們制備了用作場(chǎng)發(fā)射陰極的金剛石材料,考察了金屬-金剛石之間接觸電流，提出了金剛石在真空中的電 子釋放機(jī)理。

      采用離子濺射等方法制備的金剛石點(diǎn)陣也展現(xiàn)出良好的場(chǎng)發(fā)射特性，在金剛石單晶或者單晶Si片上制備納米金剛石金字塔形的點(diǎn)陣具有更好的發(fā)射率。

金剛石的PE研究可能是最早開始進(jìn)行的了。Himpsel等首次用光發(fā)射的方法研究了摻B金剛石單晶的(111)面的缺陷形貌和能級(jí),在這個(gè)領(lǐng)域的另一個(gè)比較重要的工作是Bradis和Pate用這種方 法研究了氫終端含B金剛石表面的缺陷能級(jí)和表面結(jié)構(gòu)。更進(jìn)一步的研究認(rèn)為，氫終端法處理金剛石表面對(duì)CVD金剛石薄膜的穩(wěn)定性具有巨大的影響。

      金剛石具有很高的SEE系數(shù),這在90年代已經(jīng)得到了證實(shí)。目前研究到的金剛石尺寸范圍已經(jīng)從微米降低到了納米級(jí)別。在90年代初期,就有人對(duì)金剛石薄膜的SEE特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,發(fā)現(xiàn)金剛石薄膜的SEE系數(shù)比較大(最大到10)。隨后又有人對(duì)不同摻雜金剛石薄膜SEE特性進(jìn)行了相應(yīng)的研究,其中在摻銫情況下,金剛石薄膜的SEE系數(shù)在5kV時(shí)高達(dá)55；在90年代末,有人對(duì)表面氫化的金剛石薄膜SEE系數(shù)進(jìn)行了研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn),氫化金剛石薄膜比摻銫金剛石薄膜具有更高的SEE系數(shù)。