本計畫的目標在於研究硼-碳-氮系統中幾種已知及假設存在的超硬膜材料之合成與性質。研究著重於所選擇的硼-碳-氮系統材料的製備並有兩個主要的重點：(1)以c-BN(立方氮化硼)和c-BCN相為中心之單層膜；(2)超硬相的奈米級多層膜如c-BN/c-BCN，c-BN/C(diamond)，或c-BCN/CNx。奈米結構裡存在著介穩定相的現象，增加了以氣相磁控濺鍍法成長上述材料的可能性。著重於上述材料的製備主要動機是基於它們優越的特性。由於diamond和c-BN優異的機械、化學、熱、光學和電的性質，故此兩者被視為極佳的工程材料。硼-碳-氮系統內的其他相不僅具備diamond和c-BN原來的優異性質，更有可能超過它們。由超硬材料所組成的奈米級多層膜可具有較diamond更硬、更有韌性、更耐氧化等特性的潛力。具體而言，此計畫包含以下幾點：(1)發展新的多成份、多相及多奈米層材料以呈現其優越的性質；(2)研究奈米層的穩定性及其界面間的化學穩定性；(3)決定材料的結構和性質。
此外，奈米晶鑽石薄膜(NCD, nanocrystalline diamond)近年來吸引相當大的學術研究熱潮，許多研究顯示其在機械、光學、電子等方面的特性，和過去微米晶鑽石薄膜相比有顯著的提升。我們利用CVD成長NCD的研究已有相當不錯的成果，並發表在2002年8月和11月的Journal of Applied Physics中(註1)。由於鑽石和c-BN的結構相同，晶格常數相差亦不大(1.3%)，因此可以利用鑽石來當作矽基板和c-BN之間的緩衝層(bufferlayer)，來增加氮化硼薄膜中cubic相的量。我們將c-BN薄膜成長在NCD上的成果已發表在2004年的Thin Solid Films 上(註2)。
註1：J. Appl. Phys. Vol. 92, No.4, 15 August 2002 & J. Appl. Phys. Vol. 92, No.9, 1 November 2002.
註2：Thin Solid Films 447-448 (2004) 136