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다이아몬드 원자배열구조는 하나의 탄소원자가 다른 4개의 탄소원자들에 의해 단단하고 빽빽하게 둘러싸인 것이어서 인공 다이아몬드를 만들기 위해서는 초고온·고압의 상태가 필요했다. 그러나 저에너지 이온-표면 충돌반응을 이용해서 다이아몬드 박막을 형성하는 방법이 개발되었는데, 대표적인 것이 이온빔(ion beam) 증착법이다.

탄소이온을 고체 표면에 충돌시키면 ① 충돌과 함께 튕겨나가는 산란, ② 표면층에 달라붙는 흡착 및 표면층을 뚫고 고체 내부로 들어가는 주입(implantation)과 이 둘을 합한 점착(sticking)이 일어난다.

입사(入射)된 입자의 충돌 에너지에 따라 점착되는 이온의 비율이 달라지며 탄소이온의 경우 질량 및 에너지가 선택된 이온을 사용하는 방법(Mass-Selected Ion Beam Deposition/MSIBD)으로 30~180eV(전자볼트)에서 다이아몬드 박막을 잘 형성한다고 알려져 있다. 또한 박막의 형성은 증착이 일어나는 환경의 진공도와 주변의 기체성분 및 이온빔에 섞여 있는 중성입자의 수에도 영향을 받는다.

다이아몬드 박막은 단단할 뿐 아니라 방수성 및 전기절연성과 열전도성이 크고 방사선과 부식에 강하기 때문에, 긁히지도 않으며 닳지도 않는 유리제품이나 기계공구와 장치, 전자장비와 반도체 등의 전자재료로 쓸 수 있다. 새로운 재료로서 그 물성의 우수함과 많은 응용가능성으로 다이아몬드 박막 형성기술개발이 러시아 공화국에 이어 세계적으로 활발하게 연구되고 있다.