JP2004538230A5 - - Google Patents
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Claims (27)
- a)改善された特性を提供するために、1つ又は複数の不純物が、1つ又は複数のダイヤモンド層中で調節される化学気相成長プロセスによって、ダイヤモンドを成長させる工程と、
b)該ダイヤモンドを少なくとも約20μmの全体厚さに成長させる工程と、
c)成長したダイヤモンドを取り出す工程と、
を含んで成る、合成単結晶ダイヤモンドを形成する方法。 - 前記ダイヤモンドが、異なる組成物の複数層として形成され、前記方法が、所望の厚さ及び構造を達成するために、1つ又は複数の所定の不純物を層間に異なる含量で有するダイヤモンド層を成長させる工程を含んで成る、請求項1に記載の方法。
- 前記不純物が、窒素、ホウ素、硫黄、リン、炭素同位体、及びリチウムから成る群より独立して選択された、請求項1又は請求項2に記載の方法。
- 1つ又は複数の層がホウ素でドープされた、請求項3に記載の方法。
- 前記ホウ素が、約0.03ppma〜約3,000ppmaの最終的なホウ素濃度にドープされた、請求項4に記載の方法。
- 前記ダイヤモンドが単一のホウ素ドープ層を含んで成る、請求項5に記載の方法。
- 前記ダイヤモンドが、約200μm〜約0.01μmの合計厚さに成長された少なくとも1つのホウ素ドープ層を含んで成る、請求項2に記載の方法。
- 前記ダイヤモンドが、約10μm〜約0.05μmの合計厚さに成長された少なくとも1つのホウ素ドープ層を含んで成る、請求項7に記載の方法。
- 成長して取り出されたダイヤモンドを、宝石、メス、ワイヤーダイ、ミクロトーム、ヒートスプレッダ、光学窓、ナイフ、切削工具、及び単結晶ダイヤモンドの能動デバイス用基材から成る群より選択される製品に製作する更なる工程を含んで成る、請求項1〜8の何れか1項に記載の方法。
- 前記製品が宝石であり、前記ダイヤモンドが、少なくとも1つのドープ層を含む複数の層を含んで成る、請求項9に記載の方法。
- 前記ダイヤモンドが単一層の単結晶ダイヤモンドであり、前記不純物を調節する工程が、窒素濃度を実質的に通常レベルより低くすることを含んで成り、一方で、通常又は通常に近いレベルで同位体濃度を維持する、請求項1に記載に方法。
- 前記改善された特性が、熱伝導率、硬度、破壊靭性、電気伝導率、光学的性質、及び結晶完全性から成る群より選択された、請求項11に記載の方法。
- 前記改善された特性が熱伝導率を含む、請求項12に記載の方法。
- 前記熱伝導率が少なくとも約2300W/mKである、請求項13に記載の方法。
- 前記熱伝導率が少なくとも約2500W/mKである、請求項14に記載の方法。
- 前記ダイヤモンドが、少なくとも約2800W/mKの熱伝導率を示す、請求項15に記載の方法。
- 前記ダイヤモンドが、少なくとも約3200W/mKの熱伝導率を示す、請求項16に記載の方法。
- 前記ダイヤモンドが約20ppm未満の窒素濃度を含有する、請求項11に記載の方法。
- 前記ダイヤモンドが約10ppm未満の窒素濃度を含有する、請求項18に記載の方法。
- 前記ダイヤモンドが約5ppm未満の窒素濃度を含有する、請求項19に記載の方法。
- 前記ダイヤモンドが少なくとも約0.1%の13C含有量を有する、請求項11に記載の方法。
- 前記ダイヤモンドが少なくとも約0.5%の13C含有量を有する、請求項21に記載の方法。
- 前記ダイヤモンドが少なくとも約0.8%の13C含有量を有する、請求項22に記載の方法。
- 前記ダイヤモンドが約5ppm未満の窒素濃度を含有し、少なくとも約3200W/mKの熱伝導率を示し、少なくとも約0.8%の13C含有量を有する、請求項11に記載の方法。
- 請求項1〜24の何れか1項に記載の方法によって調製された、合成単結晶ダイヤモンド。
- 前記製品が、宝石、メス、ワイヤーダイ、ミクロトーム、ヒートスプレッダ、光学窓、ナイフ、切削工具、及び単結晶ダイヤモンドの能動デバイス用基材から成る群より選択された、請求項25のダイヤモンドから調製された製品。
- 請求項25に記載のダイヤモンドを調製する工程と、該ダイヤモンドを、宝石、メス、ワイヤーダイ、ミクロトーム、ヒートスプレッダ、光学窓、ナイフ、切削工具、及び単結晶ダイヤモンドの能動デバイス用基材から成る群より選択された製品の形状に製作する工程とを含んで成る、製品を作製する方法。
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