JP2004538230A5

JP2004538230A5 -

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Publication number: JP2004538230A5
Application number: JP2003519552A
Authority: JP
Filing date: 2001-08-08
Publication date: 2005-12-22

Claims

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。