JP2010517262A5

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Publication number: JP2010517262A5
Application number: JP2009546061A
Authority: JP
Filing date: 2008-01-22
Publication date: 2011-01-13
Anticipated expiration: 2028-01-22

Claims

単結晶ダイヤモンドの平面によって形成された機能性表面を含むダイヤモンド電子デバイスであって、単結晶ダイヤモンドの平面は、Ｒ_ｑが１０ｎｍ未満であり、以下の特性：
（ａ）表面が、合成による形成後に機械的処理されていないこと；
（ｂ）表面が、エッチングされた表面であること；
（ｃ）表面を破壊するダイヤモンドの転位の密度が、０．０１４ｃｍ^２を超える面積に対して測定された場合に４００ｃｍ^−２未満であること；
（ｄ）表面が、１ｎｍ未満のＲ_ｑを有すること；
（ｅ）表面が、その真下に電荷担体の層を有する領域であって、水素末端｛１００｝ダイヤモンド表面領域のような導電性と通常呼ばれる領域を有すること；
（ｆ）表面が、その真下に電荷担体の層を有さない領域であって、酸素末端｛１００｝ダイヤモンド表面のような絶縁性と通常呼ばれる領域を有すること；及び
（ｇ）表面が、１つ又は複数の金属被覆領域の下のダイヤモンド表面に電気的接触を与える１つ又は複数の金属被覆領域を有すること
のうちの少なくとも１つを有するダイヤモンド電子デバイス。
単結晶ダイヤモンドの平面が、以下の特性：
（ａ）表面が、エッチングされた表面であること；
（ｂ）表面を破壊するダイヤモンドの転位の密度が、０．０１４ｃｍ^２を超える面積に対して測定された場合に４００ｃｍ^−２未満であること；
（ｃ）表面が、１ｎｍ未満のＲ_ｑを有すること；
（ｄ）表面が、その真下に電荷担体の層を有する領域であって、水素末端｛１００｝ダイヤモンド表面領域のような導電性と通常呼ばれる領域を有すること；
（ｅ）表面が、その真下に電荷担体の層を有さない領域であって、酸素末端｛１００｝ダイヤモンド表面のような絶縁性と通常呼ばれる領域を有すること；及び
（ｆ）表面が、１つ又は複数の金属被覆領域の下のダイヤモンド表面に電気的接触を与える１つ又は複数の金属被覆領域を有すること
のうちの少なくとも１つを有する、請求項１に記載のダイヤモンド電子デバイス。
請求項１に記載のダイヤモンド電子デバイスであって、単結晶ダイヤモンドの平面が、（ａ）乃至（ｄ）の特性の少なくとも一つと（ｅ）乃至（ｇ）の特性の少なくとも一つを有している、前記ダイヤモンド電子デバイス。
単結晶ダイヤモンドの平面によって形成された機能性表面を含むダイヤモンド電子デバイスであって、単結晶ダイヤモンドの平面は、機械的処理されていて、１０ｎｍ未満のＲ _ｑを有しており、単結晶ダイヤモンドの第１の層の平面は、機械的処理による残留損傷が実質的にない、前記ダイヤモンド電子デバイス。
機能性平面における露出エッチングによって露出した欠陥の数密度が１ｍｍ ^２当たり１００未満である、請求項４に記載のダイヤモンド電子デバイス。
全不純物濃度（水素及びその同位体を除く）が１ｐｐｍ未満である真性ダイヤモンド層をさらに含む、請求項１から５までのいずれか一項に記載のダイヤモンドデバイス。
平面がエッチングされた表面である、請求項１から６までのいずれか一項に記載のダイヤモンド電子デバイス。
エッチングされた表面が等方性エッチングされた表面である、請求項７に記載のダイヤモンド電子デバイス。
成長したダイヤモンド層が、単結晶ダイヤモンド層上で成長したダイヤモンド層の表面であって、２０ミクロン未満の厚さを有する、請求項１から８のいずれか一項に記載の電子デバイス。
ダイヤモンド層の表面が、少なくとも１ｎｍの深さまで、成長した表面の成長後の機械的処理によって導入された損傷が実質的にない、請求項１から９までのいずれか一項に記載の電子デバイス。
請求項１から１０までのいずれか一項に記載の表面が、外側のダイヤモンド表面である電子デバイス。
（ｉ）２０μｍを超える厚さを有するダイヤモンド層を設けること、
（ｉｉ）１０ｎｍ未満の表面粗さＲ _ｑを有するように機械的手段によってダイヤモンド層の第１の表面を調製すること、及び
（ｉｉｉ）ダイヤモンド層の第１の表面をエッチングして、１０ｎｍ未満の表面粗さＲ _ｑを有する機能性表面を形成すること
を含むダイヤモンド電子デバイスの製造方法。
（ｉ）２０μｍを超える厚さを有するダイヤモンド層を設けること、
（ｉｉ）１０ｎｍ未満の表面粗さＲ _ｑを有するように機械的手段によってダイヤモンド層の第１の表面を調製すること、及び
（ｉｉｉ）第１の表面上にダイヤモンドの薄層であって、２０μｍ未満の厚さを有するものを成長させて、１０ｎｍ未満の表面粗さＲ _ｑを有する機能性表面を形成すること
を含むダイヤモンド電子デバイスの製造方法。
エッチングが等方性エッチングである、請求項１２に記載の方法。
ダイヤモンド層がホウ素ドープされた単結晶ダイヤモンドである、請求項１２から１４までのいずれか一項に記載の方法。