JP2011519814A5 - - Google Patents

Description

本出願は、２００８年５月５日出願の米国仮特許出願第６１／０７１，５２４号の利益を主張し、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
政府関与の申立

Claims (15)

1. 高靭性の単結晶ホウ素ドープダイヤモンドを成長させる方法であって、
   ｉ）種ダイヤモンドを、ダイヤモンドの成長表面全域での温度勾配を最小限に抑えるために、高い融点及び大きい熱伝導率を有する材料から作製されるヒートシンクホルダーに置くこと、
   ｉｉ）ダイヤモンドの成長表面の温度を、成長中のダイヤモンド結晶の温度が約９００℃〜１５００℃の範囲にあるように制御すること、及び
   ｉｉｉ）単結晶ダイヤモンドを、５％〜２０％のＣＨ_４／Ｈ_２と、５％〜２０％のＯ_２／ＣＨ_４と、０％〜２０％のＮ_２／ＣＨ_４と、ホウ素供給源とを含む蒸着チャンバにおいてダイヤモンドの成長表面にマイクロ波プラズマ化学蒸着によって成長させること
   を含み、
   前記単結晶ダイヤモンド種の配向が｛１００｝面から０度〜１５度ずれている、方法。
2. 前記蒸着チャンバにおける圧力が約１００Ｔｏｒｒ〜４００Ｔｏｒｒである、請求項１に記載の方法。
3. 前記ホウ素供給源が、ジボラン、六方晶窒化ホウ素粉末、ホウ酸トリメチルガス、気化Ｂ_２Ｏ_３又はこれらの混合物である、請求項１に記載の方法。
4. 前記単結晶ダイヤモンドを、その靭性を改善するためにアニーリングすることをさらに含む、請求項１に記載の方法。
5. 前記ヒートシンクホルダーがモリブデンから作製される、請求項１に記載の方法。
6. 少なくとも約２２ＭＰａ ｍ^１／２の靭性を有する、マイクロ波プラズマ化学蒸着によって成長した単結晶ホウ素ドープダイヤモンドであって、
   ｉ）種ダイヤモンドを、ダイヤモンドの成長表面全域における温度勾配を最小限に抑えるために、高い融点及び大きい熱伝導率を有する材料から作製されるヒートシンクホルダーに置くこと；
   ｉｉ）ダイヤモンドの成長表面の温度を、成長中のダイヤモンド結晶の温度が約９００℃〜１５００℃の範囲にあるように制御すること；及び
   ｉｉｉ）単結晶ダイヤモンドを、５％〜２０％のＣＨ_４／Ｈ_２と、５％〜２０％のＯ_２／ＣＨ_４と、０％〜２０％のＮ_２／ＣＨ_４と、ホウ素供給源とを含む蒸着チャンバにおいてダイヤモンドの成長表面にマイクロ波プラズマ化学蒸着によって成長させること
   を含み、
   前記単結晶ダイヤモンド種の配向が｛１００｝面から０度〜１５度ずれている、方法
   によって成長した、前記単結晶ホウ素ドープダイヤモンド。
7. Ｏ_２の供給源が、一酸化炭素、二酸化炭素、水蒸気又はこれらの混合物である、請求項１に記載の方法。
8. 単結晶ホウ素ドープダイヤモンドが、少なくとも約２２ＭＰａ ｍ ^１／２ の靭性を有するものである、請求項１に記載の方法。
9. 単結晶ホウ素ドープダイヤモンドが、約２２ＭＰａ ｍ ^１／２ 〜約３５ＭＰａ ｍ ^１／２ の間の靭性を有する、請求項８に記載の方法。
10. 単結晶ホウ素ドープダイヤモンドが、約６０ＧＰａを超える硬度を有する、請求項１に記載の方法。
11. 単結晶ホウ素ドープダイヤモンドが、約６０ＧＰａ〜約８５ＧＰａの間の硬度を有する、請求項１０に記載の方法。
12. 単結晶ホウ素ドープダイヤモンドが、ダイヤモンド色等級スケールでＤからＺにまで及ぶ色等級を有する、請求項１に記載の方法。
13. 単結晶ホウ素ドープダイヤモンドが、０〜１００／１の間で変化するＩ _{ＮＶ＠５７５ｎｍ} ／Ｉ _{Ｄ＠５５１ｎｍ} の比率を有する、請求項１に記載の方法。
14. 単結晶ホウ素ドープダイヤモンドが、ダイヤモンド構造においてケイ素を実質的に含まないものである、請求項１に記載の方法。
15. 単結晶ホウ素ドープダイヤモンドが、０ｐｐｍ〜１００ｐｐｍの間のホウ素濃度を有する、請求項１に記載の方法。