1樓：Hyper
金剛石表面是吸附的氧，氫等元素。這些元素會影響表面勢，以至於影響表面導電，形成二維空穴氣。如果對金剛石進行處理，這些吸附元素會解吸附，其表面導電性會發生非常大的變化。
可以搜下文章，關鍵字，diamond H-terminated MOS等等。
2樓：宇宙第一的碳硼酸
3樓：
高票答案圖很漂亮，但是我覺得也不是沒有值得商榷的地方。 @Cera 是從凝聚態物理角度來答的。搞物理的非常好，但是總愛把物質理想化，這裡又把晶體預設成為了無限延展重複排列的晶格了；尤其是搞表面物理做STM，總愛把樣品搞的絕對乾淨。
其實金剛石表面的碳原子，也就是題主問的「最外層的碳原子」, 由於dangling bond的存在，並不像晶體內部的碳原子那麼穩定，甚至不是那麼乾淨。如下圖所示，表面的碳原子是可以和Si、O、H等都能形成化學鍵。高票貼的STM之所以看不見這些，是由於STM觀測前，一般要在高溫高真空下處理樣品，這些不太穩定的雜原子揮發走了。
DOI: 10.1039/C5RA09327A
Dangling bond（中文翻譯叫懸掛鍵或者懸空鍵）為什麼存在呢？因為世界上不存在無限延展的東西，所謂「無限延伸」無非是固體物理為了方便而假設的罷了。金剛石晶體再大，總有乙個邊界。
如下圖所示，倘若把「無限延伸」的固體物理迷思拿去，以紅圈圈住的兩個碳原子分別只和乙個、兩個碳原子相連，滿足不了sp3雜化的四配位。這種情況下就產生了未參與共價鍵形成的孤對電子，形成了Dangling bond。這才是題主@Twelve其實是作為乙個學化學的人，從化學的思路問的成鍵問題。
固體物理的迷思
而這些孤對電子很活潑，可以與很多其他原子反應。氫原子是最常見的，如下圖所示，金剛烷adamantane的碳架結構相當於是金剛石晶格網路中的乙個晶胞，其碳原子是sp3雜化的，但都有和氫原子相連。
金剛烷adamantane，白色的是氫。https://en.wikipedia.org/wiki/Adamantane
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