A new regime of electrochemical anodic oxidation with an atomic force microscope (AFM) is introduced for producing insulating layers on a hydrogenated diamond surface. In this new regime, when a low surface voltage () is applied to the sample, an insulating layer is created without any measurable change in the topography. Insulating layers created in this fashion are shown to preserve the high sub-surface conductance of hydrogenated diamond surfaces, contrary to the oxide layers accompanied by a topographic change, which destroy sub-surface conductance.
REFERENCES
1.
M. I.
Landstrass
and K. V.
Ravi
, Appl. Phys. Lett.
55
, 975
(1989
).2.
F.
Maier
, M.
Riedel
, B.
Mantel
, J.
Ristein
, and L.
Ley
, Phys. Rev. Lett.
85
, 3472
(2000
).3.
V.
Chakrapani
, J. C.
Angus
, A. B.
Anderson
, S. D.
Wolter
, B. R.
Stoner
, and G. U.
Sumanasekera
, Science
318
, 1424
(2007
).4.
K.
Hayashi
, S.
Yamanaka
, H.
Okushi
, and K.
Kajimura
, Appl. Phys. Lett.
68
, 376
(1996
).5.
H.
Kawarada
, H.
Sasaki
, and A.
Sato
, Phys. Rev. B
52
, 11351
(1995
).6.
M.
Tachiki
, H.
Seo
, T.
Banno
, Y.
Sumikawa
, H.
Umezawa
, and H.
Kawarada
, Appl. Phys. Lett.
81
, 2854
(2002
).7.
Y.
Gotoh
, K.
Matsumoto
, and T.
Maeda
, Jpn. J. Appl. Phys.
, Part 1 41
, 2578
(2002
).8.
M.
Tachiki
, T.
Fukuda
, K.
Sugata
, H.
Seo
, H.
Umezawa
, and H.
Kawarada
, Jpn. J. Appl. Phys.
, Part 1 39
, 4631
(2000
).9.
C.
Manfredotti
, E.
Vittone
, C.
Paolini
, L.
Bianco
, F.
Fizzotti
, A.
Lo Giudice
, and P.
Olivero
, Surf. Eng.
19
, 441
(2003
).10.
C.
Toma
, A.
Volodin
, G.
Bogdan
, W.
Deferme
, K.
Haenen
, M.
Nesladek
, and C.
Van Haesendonck
, Phys. Status Solidi A
204
, 2920
(2007
).11.
B.
Rezek
, J. A.
Garrido
, M.
Stutzmann
, C. E.
Nebel
, E.
Snidero
, and P.
Bergonzo
, Physica Phys. Status Solidi A
193
, 523
(2002
).12.
B.
Rezek
, C.
Sauerer
, J. A.
Garrido
, C. E.
Nebel
, M.
Stutzmann
, E.
Snidero
, and P.
Bergonzo
, Appl. Phys. Lett.
82
, 3336
(2003
).13.
Y.
Kaibara
, K.
Sugata
, M.
Tachiki
, H.
Umezawa
, and H.
Kawarada
, Diamond Relat. Mater.
12
, 560
(2003
).14.
M.
Tachiki
, T.
Fukuda
, K.
Sugata
, H.
Seo
, H.
Umezawa
, and H.
Kawarada
, Appl. Surf. Sci.
159
, 578
(2000
).15.
K. P.
Loh
, X. N.
Xie
, Y. H.
Lim
, E. J.
Teo
, J. C.
Zheng
, and T.
Ando
, Surf. Sci.
505
, 93
(2002
).16.
J. A.
Dagata
, J.
Schneir
, H. H.
Harary
, C. J.
Evans
, M. T.
Postek
, and J.
Bennett
, Appl. Phys. Lett.
56
, 2001
(1990
).17.
E. S.
Snow
and P. M.
Campbell
, Science
270
, 1639
(1995
).18.
S.
Sasa
, T.
Ikeda
, C.
Dohno
, and M.
Inoue
, Jpn. J. Appl. Phys., Part 1
36
, 4065
(1997
).19.
T.
Schmidt
, R.
Martel
, R.
Sandstrom
, and P.
Avouris
, Appl. Phys. Lett.
73
, 2173
(1998
).20.
Y.
Okada
, S.
Amano
, M.
Kawabe
, B. N.
Shimbo
, and J. S.
Harris
, J. Appl. Phys.
83
, 1844
(1998
).21.
Z.
Davis
, G.
Abadal
, O.
Hansen
, X.
Borise
, N.
Barniol
, F.
Perez-Murano
, and A.
Boisen
, Ultramicroscopy
97
, 467
(2003
).22.
F.
Houzé
, J.
Alvarez
, J. P.
Kleider
, P.
Bergonzo
, E.
Snidero
, and D.
Tromson
, Diamond Relat. Mater.
15
, 618
(2006
).23.
E.
Tranvouez
, P.
Budau
, and G.
Bremond
, Nanotechnology
17
, 455
(2006
).24.
L. S.
Weng
, L. Y.
Zhang
, Y. P.
Chen
, and L. P.
Rokhinson
, Appl. Phys. Lett.
93
, 093107
(2008
).25.
P.
Avouris
, R.
Martel
, T.
Hertel
, and R.
Sandstrom
, Appl. Phys. A: Mater. Sci. Process.
66
, S659
(1998
).26.
D.
Stievenard
and B.
Legrand
, Prog. Surf. Sci.
81
, 112
(2006
).27.
F.
Maier
, J.
Ristein
, and L.
Ley
, Phys. Rev. B
64
, 165411
(2001
).28.
P.
John
, N.
Polwart
, C. E.
Troupe
, and J. I. B.
Wilson
, J. Am. Chem. Soc.
125
, 6600
(2003
).29.
K.
Bobrov
, G.
Comtet
, L.
Hellner
, G.
Dujardin
, and A.
Hoffman
, Appl. Phys. Lett.
85
, 296
(2004
).30.
J. A.
Garrido
, A.
Hardl
, S.
Kuch
, M.
Stutzmann
, O. A.
Williams
, and R. B.
Jackmann
, Appl. Phys. Lett.
86
, 073504
(2005
).31.
M.
Hoeb
, M.
Auernhammer
, S. J.
Schoell
, M. S.
Brandt
, J. A.
Garrido
, M.
Stutzmann
, and I. D.
Sharp
, Langmuir
26
, 18862
(2010
).32.
E.
Tranvouez
, E.
Boer-Duchemin
, A. J.
Mayne
, T.
Vanderbruggen
, M.
Scheele
, R.
Cartwright
, G.
Comtet
, G.
Dujardin
, O.
Schneegans
, P.
Chretien
, and F.
Houzé
, J. Appl. Phys.
106
, 054301
(2009
).33.
K.
Bobrov
, G.
Comtet
, G.
Dujardin
, L.
Hellner
, P.
Bergonzo
, and C.
Mer
, Phys. Rev. B
63
, 165421
(2001
).34.
35.
B.
Rezek
and C. E.
Nebel
, Diamond Relat. Mater.
15
, 1374
(2006
).36.
G.
Comtet
, L.
Hellner
, G.
Dujardin
, and K.
Bobrov
, Phys. Rev. B
65
035315
(2001
).37.
M.
Riedel
, J.
Ristein
, and L.
Ley
, Phys. Rev. B
69
, 125338
(2004
).38.
S.-G.
Ri
, D.
Takeuchi
, H.
Kato
, M.
Ogura
, T.
Makino
, S.
Yamasaki
, H.
Okushi
, B.
Rezek
, and C. E.
Nebel
, Appl. Phys. Lett.
87
, 262107
(2005
).39.
S. J.
Sque
, R.
Jones
, and P. R.
Briddon
, Phys. Rev. B
73
, 085313
(2006
).40.
A.
Locatelli
and E.
Bauer
, J. Phys.: Condens. Matter
20
, 093002
(2008
).41.
G.
Mori
, M.
Lazzarino
, D.
Ercolani
, L.
Sorba
, S.
Heun
, and A.
Locatelli
, J. Appl. Phys.
97
, 114324
(2005
).© 2011 American Institute of Physics.
2011
American Institute of Physics
You do not currently have access to this content.