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 (VS<+2V) 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.

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.
A. J.
Mayne
and
G.
Dujardin
,
New Diamond Front. Carbon Technol.
15
,
265
(
2005
).
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
).
You do not currently have access to this content.