JPH07277890A - ダイヤモンドの合成法 - Google Patents
ダイヤモンドの合成法Info
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- JPH07277890A JPH07277890A JP6586894A JP6586894A JPH07277890A JP H07277890 A JPH07277890 A JP H07277890A JP 6586894 A JP6586894 A JP 6586894A JP 6586894 A JP6586894 A JP 6586894A JP H07277890 A JPH07277890 A JP H07277890A
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Abstract
(57)【要約】
高品質で、合成速度の早いダイヤモンドの気相合成法を
提供することにある。 【構成】 原料ガスとして炭素、窒素、水素、またはこ
れらに酸素または硼素含有ガスを用い、窒素と水素の原
子数の比率が３ｐｐｍ以上、１０００ｐｐｍ以下または
酸素と炭素の原子数の比率が３％以上１００％以下であ
ることを特徴とするダイヤモンドの気相合成法。 【効果】 原料ガスとして、窒素を微量添加することに
よってダイヤモンドの品質が高く、かつダイヤモンドの
合成速度を高めるダイヤモンドの気相合成が可能であ
る。
提供することにある。 【構成】 原料ガスとして炭素、窒素、水素、またはこ
れらに酸素または硼素含有ガスを用い、窒素と水素の原
子数の比率が３ｐｐｍ以上、１０００ｐｐｍ以下または
酸素と炭素の原子数の比率が３％以上１００％以下であ
ることを特徴とするダイヤモンドの気相合成法。 【効果】 原料ガスとして、窒素を微量添加することに
よってダイヤモンドの品質が高く、かつダイヤモンドの
合成速度を高めるダイヤモンドの気相合成が可能であ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はダイヤモンドの製造方
法、加工方法に関し、特に半導体材料、電子部品、光学
部品、切削工具、耐摩工具、精密工具などに用いられる
大型のダイヤモンド、特に単結晶ダイヤモンドの製造方
法に関するものである。
法、加工方法に関し、特に半導体材料、電子部品、光学
部品、切削工具、耐摩工具、精密工具などに用いられる
大型のダイヤモンド、特に単結晶ダイヤモンドの製造方
法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ダイヤモンドは高硬度、高熱伝導率の
他、高い光透過率、ワイドバンドギャップなどの数多く
の優れた性質を有することから、各種工具、光学部品、
半導体、電子部品の材として幅広く用いられており、今
後さらに重要性が増すものと考えられる。ダイヤモンド
は過去には天然に産出するものが工業用途に使用された
が、現在では人工合成されたものが中心である。ダイヤ
モンド単結晶は現在工業的には、全てそれらが安定であ
る数万気圧以上の圧力下で合成されている。
他、高い光透過率、ワイドバンドギャップなどの数多く
の優れた性質を有することから、各種工具、光学部品、
半導体、電子部品の材として幅広く用いられており、今
後さらに重要性が増すものと考えられる。ダイヤモンド
は過去には天然に産出するものが工業用途に使用された
が、現在では人工合成されたものが中心である。ダイヤ
モンド単結晶は現在工業的には、全てそれらが安定であ
る数万気圧以上の圧力下で合成されている。
【０００３】このような高い圧力を発生する超高圧容器
は非常に高価であり、大きさにも制限があるため、高温
高圧法による大型の単結晶合成には限界がある。不純物
として窒素（Ｎ）を含んだ黄色を呈するＩｂ型のダイヤ
モンドについては１ｃｍ級のものが高圧合成法により合
成、販売されているがこの程度がほぼ限界と考えられて
いる。また、不純物のない無色透明なＩＩａ型のダイヤ
モンドの大きさは、天然のものを除けば数ｍｍ程度以下
のさらに小さなものに限られている。
は非常に高価であり、大きさにも制限があるため、高温
高圧法による大型の単結晶合成には限界がある。不純物
として窒素（Ｎ）を含んだ黄色を呈するＩｂ型のダイヤ
モンドについては１ｃｍ級のものが高圧合成法により合
成、販売されているがこの程度がほぼ限界と考えられて
いる。また、不純物のない無色透明なＩＩａ型のダイヤ
モンドの大きさは、天然のものを除けば数ｍｍ程度以下
のさらに小さなものに限られている。
【０００４】一方、高圧合成法と並んでダイヤモンドの
合成法として確立されるに至った方法として気相合成法
があげられる。この方法によっては数ｃｍ〜１０ｃｍの
比較的大面積のものが人工的に製造されているが、これ
らは通常は多結晶膜である。しかし、ダイヤモンドの用
途の中でも特に平滑な面を必要とする超精密工具や光学
部品、半導体などに用いられる場合は、単結晶ダイヤモ
ンドを用いることが必要となる。
合成法として確立されるに至った方法として気相合成法
があげられる。この方法によっては数ｃｍ〜１０ｃｍの
比較的大面積のものが人工的に製造されているが、これ
らは通常は多結晶膜である。しかし、ダイヤモンドの用
途の中でも特に平滑な面を必要とする超精密工具や光学
部品、半導体などに用いられる場合は、単結晶ダイヤモ
ンドを用いることが必要となる。
【０００５】そこで、従来から気相合成法による単結晶
ダイヤモンドをエピタキシャル成長により得る方法が検
討されている。一般にエピタキシャル成長は、成長する
物質を同種の基板上に成長させるホモエピタキシャル成
長と、異種基板の上に成長させるヘテロエピタキシャル
成長とが考えられる。ヘテロエピタキシャル成長では、
これまで立方晶窒化硼素（ｃＢＮ）、炭化珪素、珪素、
ニッケル、コバルトなどが報告されている（特開昭６３
−２２４２２５、特開平２−２３３５９１、特開平４−
１３２６８７）が、ヘテロエピタキシャル成長により膜
質のよい単結晶は得られていないため、ホモエピタキシ
ャル成長による単結晶合成が有力と考えられる。ホモエ
ピタキシャル成長では、高圧合成によるダイヤモンドＩ
ｂ基板の上に高純度のダイヤモンドを気相からエピタキ
シャル成長させることにより、高圧で得られるＩＩａダ
イヤモンドを上回る大きなＩＩａ単結晶ダイヤモンドを
得ることができる。
ダイヤモンドをエピタキシャル成長により得る方法が検
討されている。一般にエピタキシャル成長は、成長する
物質を同種の基板上に成長させるホモエピタキシャル成
長と、異種基板の上に成長させるヘテロエピタキシャル
成長とが考えられる。ヘテロエピタキシャル成長では、
これまで立方晶窒化硼素（ｃＢＮ）、炭化珪素、珪素、
ニッケル、コバルトなどが報告されている（特開昭６３
−２２４２２５、特開平２−２３３５９１、特開平４−
１３２６８７）が、ヘテロエピタキシャル成長により膜
質のよい単結晶は得られていないため、ホモエピタキシ
ャル成長による単結晶合成が有力と考えられる。ホモエ
ピタキシャル成長では、高圧合成によるダイヤモンドＩ
ｂ基板の上に高純度のダイヤモンドを気相からエピタキ
シャル成長させることにより、高圧で得られるＩＩａダ
イヤモンドを上回る大きなＩＩａ単結晶ダイヤモンドを
得ることができる。
【０００６】また、同一の結晶方位に向けた複数のダイ
ヤモンド基板、或いはダイヤモンド粒を用い、この上に
一体のダイヤモンドを成長させることにより小傾角粒界
のみを持ったダイヤモンドが得られることも期待されて
いる（特開平３−０７５２９８、M. W. Geis, H. I. Sm
ith, A. Argoitia, J. Angus, G. H. M. Ma, J. T. Gla
ss, J. Butler, C. J. Robinson, R. Pryor: Appl. Phy
s. Lett. Vol.58 (1991) p2485）。しかしながら、ホモ
エピタキシャル成長による単結晶合成には成長速度が小
さく、高価なものとなってしまうという問題点があっ
た。
ヤモンド基板、或いはダイヤモンド粒を用い、この上に
一体のダイヤモンドを成長させることにより小傾角粒界
のみを持ったダイヤモンドが得られることも期待されて
いる（特開平３−０７５２９８、M. W. Geis, H. I. Sm
ith, A. Argoitia, J. Angus, G. H. M. Ma, J. T. Gla
ss, J. Butler, C. J. Robinson, R. Pryor: Appl. Phy
s. Lett. Vol.58 (1991) p2485）。しかしながら、ホモ
エピタキシャル成長による単結晶合成には成長速度が小
さく、高価なものとなってしまうという問題点があっ
た。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】通常、ダイヤモンドの
気相合成は、炭素（Ｃ）、水素（Ｈ）さらには、酸素
（０）、不活性ガスなどを含むガスから行われる。ガス
内の炭素の量を増やすことにより成長速度は大きくなる
が、それにともなって膜質は悪化する。 現状の技術で
は、高純度の大面積のダイヤモンドをエピタキシャル成
長させて高品質ダイヤモンド単結晶を成長させることが
できるが、良質な結晶が得られる｛１００｝基板上のエ
ピ成長では成長速度が２、３μｍ／ｈ、もしくはそれ以
下と低いためにコストがかかりすぎるという問題点があ
った。｛１１１｝基板を用いることにより、｛１００｝
基板よりも高速な成膜が可能であるが、膜質では｛１０
０｝基板上のエピに比べてかなり悪い結晶しか得られな
かった。
気相合成は、炭素（Ｃ）、水素（Ｈ）さらには、酸素
（０）、不活性ガスなどを含むガスから行われる。ガス
内の炭素の量を増やすことにより成長速度は大きくなる
が、それにともなって膜質は悪化する。 現状の技術で
は、高純度の大面積のダイヤモンドをエピタキシャル成
長させて高品質ダイヤモンド単結晶を成長させることが
できるが、良質な結晶が得られる｛１００｝基板上のエ
ピ成長では成長速度が２、３μｍ／ｈ、もしくはそれ以
下と低いためにコストがかかりすぎるという問題点があ
った。｛１１１｝基板を用いることにより、｛１００｝
基板よりも高速な成膜が可能であるが、膜質では｛１０
０｝基板上のエピに比べてかなり悪い結晶しか得られな
かった。
【０００８】
【課題を解決するための手段】発明者らは、ダイヤモン
ド基板上にダイヤモンド単晶基板上に気相から成長させ
る際に、導入ガスにわずかの窒素を入れることにより、
膜質をそこなうことなく成膜速度を｛１００｝エピタキ
シャル成長については５倍以上にに上昇させられるこ
と、｛１１１｝エピタキシャル成長については膜質を向
上させ且つ成長速度を２倍に増加させられることを見い
だした。
ド基板上にダイヤモンド単晶基板上に気相から成長させ
る際に、導入ガスにわずかの窒素を入れることにより、
膜質をそこなうことなく成膜速度を｛１００｝エピタキ
シャル成長については５倍以上にに上昇させられるこ
と、｛１１１｝エピタキシャル成長については膜質を向
上させ且つ成長速度を２倍に増加させられることを見い
だした。
【０００９】本願の第１の発明は、少なくとも炭素
（Ｃ）、水素（Ｈ）、窒素（Ｎ）を含む導入ガスを用い
て、ダイヤモンドの単結晶を気相からエピタキシャル成
長させるダイヤモンドの合成法であって、ガス内の
［Ｎ］／［Ｈ］が３ｐｐｍ以上１０００ｐｐｍ以下であ
ることを特徴とするダイヤモンドの合成法に関するもの
である。
（Ｃ）、水素（Ｈ）、窒素（Ｎ）を含む導入ガスを用い
て、ダイヤモンドの単結晶を気相からエピタキシャル成
長させるダイヤモンドの合成法であって、ガス内の
［Ｎ］／［Ｈ］が３ｐｐｍ以上１０００ｐｐｍ以下であ
ることを特徴とするダイヤモンドの合成法に関するもの
である。
【００１０】本願の第２の発明は、少なくとも炭素
（Ｃ）、水素（Ｈ）、窒素（Ｎ）、酸素（Ｏ）を含む導
入ガスを用いて、ダイヤモンドの単結晶を気相からエピ
タキシャル成長させるダイヤモンドの合成法であって、
ガス内の［Ｏ］／［Ｃ］が３％以上１００％以下である
ことを特徴とする第１項に記載のダイヤモンドの合成法
に関するものである。
（Ｃ）、水素（Ｈ）、窒素（Ｎ）、酸素（Ｏ）を含む導
入ガスを用いて、ダイヤモンドの単結晶を気相からエピ
タキシャル成長させるダイヤモンドの合成法であって、
ガス内の［Ｏ］／［Ｃ］が３％以上１００％以下である
ことを特徴とする第１項に記載のダイヤモンドの合成法
に関するものである。
【００１１】さらに別の発明は、少なくとも炭素
（Ｃ）、水素（Ｈ）、窒素（Ｎ）、硼素（Ｂ）を含む導
入ガスを用いてダイヤモンドの単結晶を気相からエピタ
キシャル成長させるダイヤモンドの合成法であって、ガ
ス内の窒素原子の数密度に対する硼素原子の数密度の比
率が０．０１以上１０以下であることを特徴とする第１
項に記載のダイヤモンドの合成法に関するものである。
（Ｃ）、水素（Ｈ）、窒素（Ｎ）、硼素（Ｂ）を含む導
入ガスを用いてダイヤモンドの単結晶を気相からエピタ
キシャル成長させるダイヤモンドの合成法であって、ガ
ス内の窒素原子の数密度に対する硼素原子の数密度の比
率が０．０１以上１０以下であることを特徴とする第１
項に記載のダイヤモンドの合成法に関するものである。
【００１２】さらに別の発明は、少なくとも炭素
（Ｃ）、水素（Ｈ）、窒素（Ｎ）を含む導入ガスを用い
て、ダイヤモンドを気相からダイヤモンド以外の基板上
に成長させる方法であって、ガス内の［Ｎ］／［Ｈ］が
３ｐｐｍ以上１０００ｐｐｍ以下となる条件下におい
て、｛１００｝配向したダイヤモンドを合成することを
特徴とするダイヤモンドの合成法に関するものである。
そして、本願請求項記載の各発明を組み合わせることに
よって目的に応じたダイヤモンドを得ることができる。
（Ｃ）、水素（Ｈ）、窒素（Ｎ）を含む導入ガスを用い
て、ダイヤモンドを気相からダイヤモンド以外の基板上
に成長させる方法であって、ガス内の［Ｎ］／［Ｈ］が
３ｐｐｍ以上１０００ｐｐｍ以下となる条件下におい
て、｛１００｝配向したダイヤモンドを合成することを
特徴とするダイヤモンドの合成法に関するものである。
そして、本願請求項記載の各発明を組み合わせることに
よって目的に応じたダイヤモンドを得ることができる。
【００１３】ここにおいて［Ｎ］，［Ｈ］，［Ｏ］，
［Ｃ］などは気体中における各元素の原子数を示すもの
である。本願で用いることのできる炭素を含むガスとし
ては、例えばメタン、エタン、プロパン、ブタン等のパ
ラフィン系飽和鎖状炭化水素、エチレン、プロピレン、
ブチレン等のオレフィン系不飽和鎖状炭化水素、アレ
ン、ブタジエンなどのジオレフィン系不飽和鎖状炭化水
素や、芳香族炭化水素や一酸化炭素、二酸化炭素などの
ガスを用いることができる。また、窒素源として用いる
ことのできるガスとしては窒素、アンモニア、Ｎ2Ｈ4、
Ｎ2Ｏ、ＮＯ、ＮＯ2やＣＨ3ＮＨ2などのアミン類を用い
ることができる。また、酸素源としては、酸素、オゾ
ン、Ｈ2Ｏ、一酸化炭素、二酸化炭素、Ｎ2Ｏ、ＮＯ、Ｎ
Ｏ2などを用いることができる。また、アルコール、ケ
トンなどの酸素含有有機化合物などを用いることもでき
る。さらには、上記の各発明において貴ガスを添加する
ことによって、ダイヤモンドのエピタキシャル成長速度
が向上する。貴ガスとしては、Ａｒ、Ｎｅ、Ｘｅなどす
べての貴ガスを用いることができるが、Ａｒは特に手軽
に用いることができ効果も大きい。
［Ｃ］などは気体中における各元素の原子数を示すもの
である。本願で用いることのできる炭素を含むガスとし
ては、例えばメタン、エタン、プロパン、ブタン等のパ
ラフィン系飽和鎖状炭化水素、エチレン、プロピレン、
ブチレン等のオレフィン系不飽和鎖状炭化水素、アレ
ン、ブタジエンなどのジオレフィン系不飽和鎖状炭化水
素や、芳香族炭化水素や一酸化炭素、二酸化炭素などの
ガスを用いることができる。また、窒素源として用いる
ことのできるガスとしては窒素、アンモニア、Ｎ2Ｈ4、
Ｎ2Ｏ、ＮＯ、ＮＯ2やＣＨ3ＮＨ2などのアミン類を用い
ることができる。また、酸素源としては、酸素、オゾ
ン、Ｈ2Ｏ、一酸化炭素、二酸化炭素、Ｎ2Ｏ、ＮＯ、Ｎ
Ｏ2などを用いることができる。また、アルコール、ケ
トンなどの酸素含有有機化合物などを用いることもでき
る。さらには、上記の各発明において貴ガスを添加する
ことによって、ダイヤモンドのエピタキシャル成長速度
が向上する。貴ガスとしては、Ａｒ、Ｎｅ、Ｘｅなどす
べての貴ガスを用いることができるが、Ａｒは特に手軽
に用いることができ効果も大きい。
【００１４】
【作用】結晶が気相からの成長は、成長面において成長
ユニットが結晶に取り込まれていくことによっておこ
る。ダイヤモンドの成長では、炭素原子が結晶にとりこ
まれていくわけであるが、これは表面上、どこにおいて
も起こるのではなく、活性度の高い場所において優先的
に起こる。活性度の高い場所が増えるほど、成長速度は
増加する。
ユニットが結晶に取り込まれていくことによっておこ
る。ダイヤモンドの成長では、炭素原子が結晶にとりこ
まれていくわけであるが、これは表面上、どこにおいて
も起こるのではなく、活性度の高い場所において優先的
に起こる。活性度の高い場所が増えるほど、成長速度は
増加する。
【００１５】窒素は、これまで、膜質を悪くさせるマイ
ナスの要因と考えられ、窒素を含まない条件下でよい膜
が成長するとされている（例えば特開平４−１０４９９
２）が、発明者らは、研究の結果、ダイヤモンド単晶基
板上に気相から成長させる際に、導入ガスにわずかの窒
素を入れることにより、結晶への取り込みサイトを増加
させられることが明らかとした。窒素はどのような分子
の形で導入されてもよいが、窒素分子、あるいはアンモ
ニアなどが考えられる。窒素が活性な状態になる必要が
あるので、プラズマを用いたプロセスでは特に有効であ
る。この効果は、特に｛１００｝面において顕著であ
り、成膜速度を｛１００｝エピタキシャル成長について
は５倍以上にに上昇させることができ、｛１１１｝エピ
タキシャル成長については成長速度を２倍に増加させら
れることが可能となる。
ナスの要因と考えられ、窒素を含まない条件下でよい膜
が成長するとされている（例えば特開平４−１０４９９
２）が、発明者らは、研究の結果、ダイヤモンド単晶基
板上に気相から成長させる際に、導入ガスにわずかの窒
素を入れることにより、結晶への取り込みサイトを増加
させられることが明らかとした。窒素はどのような分子
の形で導入されてもよいが、窒素分子、あるいはアンモ
ニアなどが考えられる。窒素が活性な状態になる必要が
あるので、プラズマを用いたプロセスでは特に有効であ
る。この効果は、特に｛１００｝面において顕著であ
り、成膜速度を｛１００｝エピタキシャル成長について
は５倍以上にに上昇させることができ、｛１１１｝エピ
タキシャル成長については成長速度を２倍に増加させら
れることが可能となる。
【００１６】成膜ガス内に窒素を導入することにより、
窒素がダイヤモンド格子内にとりこまれる。結晶にとり
こまれる窒素は、ダイヤモンドの用途によって、問題と
なる場合も考えられる。窒素ガスの添加による成膜速度
の増加を利用し、なおかつ窒素の結晶への混入を低減さ
せる方法としては、基板温度を１０００℃以上にするこ
とが有効であることがわかった。基板温度が１３００℃
以上となると、ダイヤモンドから黒鉛への相転移がおこ
ってしまうため、１３００℃以下とすることが望まし
い。さらに好ましくは１１００〜１２００℃である。
窒素がダイヤモンド格子内にとりこまれる。結晶にとり
こまれる窒素は、ダイヤモンドの用途によって、問題と
なる場合も考えられる。窒素ガスの添加による成膜速度
の増加を利用し、なおかつ窒素の結晶への混入を低減さ
せる方法としては、基板温度を１０００℃以上にするこ
とが有効であることがわかった。基板温度が１３００℃
以上となると、ダイヤモンドから黒鉛への相転移がおこ
ってしまうため、１３００℃以下とすることが望まし
い。さらに好ましくは１１００〜１２００℃である。
【００１７】窒素の添加量が少ない場合には、ダイヤモ
ンドの成長速度は遅いが、得られたダイヤモンドの透明
度等の膜質がよくなる。窒素の添加量を増やしていく
と、ダイヤモンドの成長速度は早くなるが、ダイヤモン
ドの膜質が低下する。このような窒素の添加の効果を発
明者は見出したものである。従って、用途と価格から窒
素の最適な含有量を定めることができる。
ンドの成長速度は遅いが、得られたダイヤモンドの透明
度等の膜質がよくなる。窒素の添加量を増やしていく
と、ダイヤモンドの成長速度は早くなるが、ダイヤモン
ドの膜質が低下する。このような窒素の添加の効果を発
明者は見出したものである。従って、用途と価格から窒
素の最適な含有量を定めることができる。
【００１８】導入する窒素の量は、水素原子数に対する
窒素原子数の比率で３ｐｐｍ以上で成膜速度上昇の効果
が見られはじめ、３０ｐｐｍ以上で顕著に成膜速度が上
昇する。３００ｐｐｍ以上までならば窒素の混入以外に
は顕著な膜質の悪化は見られないが１０００ｐｐｍを越
えると、アモルファス成分が成長するようになる。従っ
て３ｐｐｍから１０００ｐｐｍの範囲が好ましいが、よ
り好ましくは３０ｐｐｍ以上３００ｐｐｍ以下である。
窒素原子数の比率で３ｐｐｍ以上で成膜速度上昇の効果
が見られはじめ、３０ｐｐｍ以上で顕著に成膜速度が上
昇する。３００ｐｐｍ以上までならば窒素の混入以外に
は顕著な膜質の悪化は見られないが１０００ｐｐｍを越
えると、アモルファス成分が成長するようになる。従っ
て３ｐｐｍから１０００ｐｐｍの範囲が好ましいが、よ
り好ましくは３０ｐｐｍ以上３００ｐｐｍ以下である。
【００１９】赤外領域での光学的用途に用いる場合には
３００ｐｐｍ以下では、窒素の吸収は見られないので、
３０ｐｐｍ以上３００ｐｐｍ以下が好ましい。紫外から
可視光領域での用途については赤外の場合に比べて、微
量の窒素が吸収をもたらすため、８０ｐｐｍ以下が好ま
しい。しかし、窒素と同時に硼素をドープさせることに
より、成膜速度を上昇させ、かつダイヤモンド固有の透
過特性を得ることができる。この場合には、２００ｐｐ
ｍ程度の窒素を導入しても固有の吸収以外には吸収のな
いダイヤモンドを得ることができる。これらの効果は、
単結晶ダイヤモンド上のホモエピタキシャル成長だけで
なく、ヘテロエピタキシャル成長及び高配向膜を合成す
る場合にも有効である。特に、Ｓｉなどの立方晶の単結
晶上の｛１００｝エピタキシャル成長、及び｛１００｝
配向膜の作成に有効である。
３００ｐｐｍ以下では、窒素の吸収は見られないので、
３０ｐｐｍ以上３００ｐｐｍ以下が好ましい。紫外から
可視光領域での用途については赤外の場合に比べて、微
量の窒素が吸収をもたらすため、８０ｐｐｍ以下が好ま
しい。しかし、窒素と同時に硼素をドープさせることに
より、成膜速度を上昇させ、かつダイヤモンド固有の透
過特性を得ることができる。この場合には、２００ｐｐ
ｍ程度の窒素を導入しても固有の吸収以外には吸収のな
いダイヤモンドを得ることができる。これらの効果は、
単結晶ダイヤモンド上のホモエピタキシャル成長だけで
なく、ヘテロエピタキシャル成長及び高配向膜を合成す
る場合にも有効である。特に、Ｓｉなどの立方晶の単結
晶上の｛１００｝エピタキシャル成長、及び｛１００｝
配向膜の作成に有効である。
【００２０】
（実施例１） １．５ｍｍ×２ｍｍ、厚さ０．３ｍｍの
人工Ｉｂ型単結晶｛１００｝基板を用意して、マイクロ
波プラズマＣＶＤによるエピタキシャル成長を行った。
基板温度は１１００℃、圧力９０ｔｏｒｒでおこなっ
た。導入したガスはメタン６ｓｃｃｍ（standard cubic
cm ）、水素３００ｓｃｃｍ、酸素２ｓｃｃｍ及び窒素
ガスである。窒素ガスの水素に対する濃度を０ｐｐｍか
ら１％まで変えて２０時間、成膜を行い、成膜速度、ラ
マン分光、２結晶Ｘ線回折による膜質評価を行った。ラ
マン分光では［ダイヤモンド以外の炭素であるアモルフ
ァスカーボンからの１５５０ｃｍー1付近のピーク高さ］
／［ダイヤモンドのピーク（１３３２ｃｍー1付近）の高
さ］（Ia／Id）で評価した。２結晶Ｘ線回折では（４０
０）反射の半値巾を測定した。結果は表１の通りであっ
た。
人工Ｉｂ型単結晶｛１００｝基板を用意して、マイクロ
波プラズマＣＶＤによるエピタキシャル成長を行った。
基板温度は１１００℃、圧力９０ｔｏｒｒでおこなっ
た。導入したガスはメタン６ｓｃｃｍ（standard cubic
cm ）、水素３００ｓｃｃｍ、酸素２ｓｃｃｍ及び窒素
ガスである。窒素ガスの水素に対する濃度を０ｐｐｍか
ら１％まで変えて２０時間、成膜を行い、成膜速度、ラ
マン分光、２結晶Ｘ線回折による膜質評価を行った。ラ
マン分光では［ダイヤモンド以外の炭素であるアモルフ
ァスカーボンからの１５５０ｃｍー1付近のピーク高さ］
／［ダイヤモンドのピーク（１３３２ｃｍー1付近）の高
さ］（Ia／Id）で評価した。２結晶Ｘ線回折では（４０
０）反射の半値巾を測定した。結果は表１の通りであっ
た。
【００２１】
【表１】
【００２２】（実施例２） ２ｍｍ×４ｍｍ、厚さ０．
５ｍｍの天然のＩＩａ単結晶ダイヤモンド基材を用意し
た。面方位は、｛１００｝から１０゜傾いていた。これ
をＹＡＧレーザーにより２ｍｍ×２ｍｍの２つに分離し
た。一方の基材上に、マイクロ波プラズマＣＶＤ法によ
りダイヤモンドを成長させた。導入ガスは、メタン２ｓ
ｃｃｍ、水素 ９０ｓｃｃｍ、水素中に１０００ｐｐｍ
に希釈した窒素 １０ｓｃｃｍ である。基材温度は ９
５０℃、圧力は １００ｔｏｒｒ、成膜時間は１００時
間 であった。成長後に成膜した厚みを調べると、１ｍ
ｍ成長していることがわかった。
５ｍｍの天然のＩＩａ単結晶ダイヤモンド基材を用意し
た。面方位は、｛１００｝から１０゜傾いていた。これ
をＹＡＧレーザーにより２ｍｍ×２ｍｍの２つに分離し
た。一方の基材上に、マイクロ波プラズマＣＶＤ法によ
りダイヤモンドを成長させた。導入ガスは、メタン２ｓ
ｃｃｍ、水素 ９０ｓｃｃｍ、水素中に１０００ｐｐｍ
に希釈した窒素 １０ｓｃｃｍ である。基材温度は ９
５０℃、圧力は １００ｔｏｒｒ、成膜時間は１００時
間 であった。成長後に成膜した厚みを調べると、１ｍ
ｍ成長していることがわかった。
【００２３】（比較例１） もう一方の基材上に、マイ
クロ波プラズマＣＶＤ法によりダイヤモンドを成長させ
た。導入ガスは、メタン ２ｓｃｃｍ、水素 １００ｓｃ
ｃｍである。その他の条件は実施例１と同じ、即ち、基
材温度は ９５０℃、圧力は１００ｔｏｒｒ、成膜時間
は １００時間 であった。成長後に成膜した厚みを調べ
ると、１５０μｍ成長していることがわかった。
クロ波プラズマＣＶＤ法によりダイヤモンドを成長させ
た。導入ガスは、メタン ２ｓｃｃｍ、水素 １００ｓｃ
ｃｍである。その他の条件は実施例１と同じ、即ち、基
材温度は ９５０℃、圧力は１００ｔｏｒｒ、成膜時間
は １００時間 であった。成長後に成膜した厚みを調べ
ると、１５０μｍ成長していることがわかった。
【００２４】（実施例３） ３ｍｍ×３ｍｍ、厚さ０．
５ｍｍの人工Ｉｂ単結晶ダイヤモンド基材を用意した。
面方位の｛１００｝からの傾きは２゜以内であった。こ
の基材上にマイクロ波プラズマＣＶＤ法によりダイヤモ
ンドを成長させた。導入ガスは、メタン ３ｓｃｃｍ、
酸素 １ｓｃｃｍ、水素 ９２ｓｃｃｍ、水素中に１００
０ｐｐｍに希釈した窒素 ８ｓｃｃｍ である。基材温度
は １０５０℃、圧力は １００ｔｏｒｒ、成膜時間は
１００時間 であった。成長後に成膜した厚みを調べる
と、８００μｍ成長していることがわかった。
５ｍｍの人工Ｉｂ単結晶ダイヤモンド基材を用意した。
面方位の｛１００｝からの傾きは２゜以内であった。こ
の基材上にマイクロ波プラズマＣＶＤ法によりダイヤモ
ンドを成長させた。導入ガスは、メタン ３ｓｃｃｍ、
酸素 １ｓｃｃｍ、水素 ９２ｓｃｃｍ、水素中に１００
０ｐｐｍに希釈した窒素 ８ｓｃｃｍ である。基材温度
は １０５０℃、圧力は １００ｔｏｒｒ、成膜時間は
１００時間 であった。成長後に成膜した厚みを調べる
と、８００μｍ成長していることがわかった。
【００２５】（実施例４） ３ｍｍ×３ｍｍ、厚さ０．
５ｍｍの人工Ｉｂ単結晶ダイヤモンド基材を用意した。
面方位の｛１１０｝からの傾きは２゜以内であった。こ
の基材上にＲＦプラズマＣＶＤ法によりダイヤモンドを
成長させた。導入ガスは、メタン ３ｓｃｃｍ、酸素 １
ｓｃｃｍ、水素 ９２ｓｃｃｍ、水素中に１０００ｐｐ
ｍに希釈した窒素 ８ｓｃｃｍ である。基材温度は １
０５０℃、圧力は １００ｔｏｒｒ、成膜時間は １００
時間 であった。成長後に成膜した厚みを調べると、
１．５ｍｍ成長していることがわかった。
５ｍｍの人工Ｉｂ単結晶ダイヤモンド基材を用意した。
面方位の｛１１０｝からの傾きは２゜以内であった。こ
の基材上にＲＦプラズマＣＶＤ法によりダイヤモンドを
成長させた。導入ガスは、メタン ３ｓｃｃｍ、酸素 １
ｓｃｃｍ、水素 ９２ｓｃｃｍ、水素中に１０００ｐｐ
ｍに希釈した窒素 ８ｓｃｃｍ である。基材温度は １
０５０℃、圧力は １００ｔｏｒｒ、成膜時間は １００
時間 であった。成長後に成膜した厚みを調べると、
１．５ｍｍ成長していることがわかった。
【００２６】（実施例５） ４ｍｍ×３ｍｍ、厚さ０．
４ｍｍの天然Ｉａ単結晶ダイヤモンド基材を用意した。
面方位の｛１１１｝からの傾きは０．２゜以内であっ
た。これをＹＡＧレーザーにより２ｍｍ×１．５ｍｍの
大きさの２つに分離した。一方の基材上にマイクロ波プ
ラズマＣＶＤ法によりダイヤモンドを成長させた。導入
ガスは、メタン ３ｓｃｃｍ、酸素 １ｓｃｃｍ、水素
９０ｓｃｃｍ、水素中に１０００ｐｐｍに希釈した窒素
１０ｓｃｃｍ である。基材温度は １０５０℃、圧力
は １００ｔｏｒｒ、成膜時間は ５０時間 であった。
成長後に成膜した厚みを調べると、５００μｍ成長して
いることがわかった。ＲＨＥＥＤ（反射高速電子回折）
により、単結晶が成長していることがわかった。
４ｍｍの天然Ｉａ単結晶ダイヤモンド基材を用意した。
面方位の｛１１１｝からの傾きは０．２゜以内であっ
た。これをＹＡＧレーザーにより２ｍｍ×１．５ｍｍの
大きさの２つに分離した。一方の基材上にマイクロ波プ
ラズマＣＶＤ法によりダイヤモンドを成長させた。導入
ガスは、メタン ３ｓｃｃｍ、酸素 １ｓｃｃｍ、水素
９０ｓｃｃｍ、水素中に１０００ｐｐｍに希釈した窒素
１０ｓｃｃｍ である。基材温度は １０５０℃、圧力
は １００ｔｏｒｒ、成膜時間は ５０時間 であった。
成長後に成膜した厚みを調べると、５００μｍ成長して
いることがわかった。ＲＨＥＥＤ（反射高速電子回折）
により、単結晶が成長していることがわかった。
【００２７】（比較例２） もう一方の基材上にマイク
ロ波プラズマＣＶＤ法によりダイヤモンドを成長させ
た。導入ガスは、メタン ３ｓｃｃｍ、酸素 １ｓｃｃ
ｍ、水素１００ｓｃｃｍ である。基材温度は １０５０
℃、圧力は １００ｔｏｒｒ、成膜時間は ５０時間 で
あった。成長後に成膜した厚みを調べると、４００μｍ
成長していることがわかった。ＲＨＥＥＤ（反射高速電
子回折）により、成長したダイヤモンドは多結晶の部分
があることがわかった。
ロ波プラズマＣＶＤ法によりダイヤモンドを成長させ
た。導入ガスは、メタン ３ｓｃｃｍ、酸素 １ｓｃｃ
ｍ、水素１００ｓｃｃｍ である。基材温度は １０５０
℃、圧力は １００ｔｏｒｒ、成膜時間は ５０時間 で
あった。成長後に成膜した厚みを調べると、４００μｍ
成長していることがわかった。ＲＨＥＥＤ（反射高速電
子回折）により、成長したダイヤモンドは多結晶の部分
があることがわかった。
【００２８】（実施例６） ３ｍｍ×３ｍｍ、厚さ０．
５ｍｍの人工Ｉｂ単結晶ダイヤモンド基材を用意した。
面方位の｛１００｝からの傾きは１゜以内であった。こ
の基材上にマイクロ波プラズマＣＶＤ法によりダイヤモ
ンドを成長させた。導入ガスは、メタン ３ｓｃｃｍ、
酸素 １ｓｃｃｍ、水素 ８５ｓｃｃｍ、水素中に１００
０ｐｐｍに希釈したアンモニア １５ｓｃｃｍ である。
基材温度は １１００℃、圧力は １００ｔｏｒｒ、成膜
時間は ４００時間 であった。成長後に成膜した厚みを
調べると、３．２ｍｍ成長していることがわかった。
５ｍｍの人工Ｉｂ単結晶ダイヤモンド基材を用意した。
面方位の｛１００｝からの傾きは１゜以内であった。こ
の基材上にマイクロ波プラズマＣＶＤ法によりダイヤモ
ンドを成長させた。導入ガスは、メタン ３ｓｃｃｍ、
酸素 １ｓｃｃｍ、水素 ８５ｓｃｃｍ、水素中に１００
０ｐｐｍに希釈したアンモニア １５ｓｃｃｍ である。
基材温度は １１００℃、圧力は １００ｔｏｒｒ、成膜
時間は ４００時間 であった。成長後に成膜した厚みを
調べると、３．２ｍｍ成長していることがわかった。
【００２９】成長したダイヤモンドの成長面を鏡面研磨
し、さらに基板ダイヤモンドをエキシマレーザー加工に
より除去し、鏡面研磨した。目視では、わずかに黄色を
呈する以外は透明であった。光透過特性を測定したとこ
ろ、置換型窒素による吸収がわずかに見られた。ＳＩＭ
Ｓ（２次イオン質量分析）により、１ｐｐｍの窒素が検
出された。２結晶Ｘ線回折により、（４００）反射の半
値巾を測定すると４０秒であり、良好な結晶であること
がわかった。
し、さらに基板ダイヤモンドをエキシマレーザー加工に
より除去し、鏡面研磨した。目視では、わずかに黄色を
呈する以外は透明であった。光透過特性を測定したとこ
ろ、置換型窒素による吸収がわずかに見られた。ＳＩＭ
Ｓ（２次イオン質量分析）により、１ｐｐｍの窒素が検
出された。２結晶Ｘ線回折により、（４００）反射の半
値巾を測定すると４０秒であり、良好な結晶であること
がわかった。
【００３０】（実施例７） ４ｍｍ×４ｍｍ、厚さ０．
５ｍｍの人工Ｉｂ単結晶ダイヤモンド基材を９枚用意し
た。すべての基材について、面方位の｛１００｝からの
傾きは０．１゜以内であった。これらの基材上を同一平
面上に方位を揃えて、１２ｍｍ×１２ｍｍの範囲に３×
３に並べ、その上にマイクロ波プラズマＣＶＤ法により
ダイヤモンドを成長させた。導入ガスは、メタン ２ｓ
ｃｃｍ、二酸化炭素１ｓｃｃｍ、水素 １００ｓｃｃ
ｍ、水素中に１０００ｐｐｍに希釈したアンモニア １
２ｓｃｃｍ である。基材温度は １１２０℃、圧力は
１１０ｔｏｒｒ、成膜時間は ４００時間 であった。成
長したダイヤモンドは約１４ｍｍ×１４ｍｍの大きさで
一体化しており、成長後に成膜した厚みを調べると、
２．４ｍｍ成長していることがわかった。成長したダイ
ヤモンドの成長面を鏡面研磨し、さらに基板ダイヤモン
ドをエキシマレーザー加工により除去し、鏡面研磨し
た。目視では、わずかに黄色を呈する以外は透明であっ
た。
５ｍｍの人工Ｉｂ単結晶ダイヤモンド基材を９枚用意し
た。すべての基材について、面方位の｛１００｝からの
傾きは０．１゜以内であった。これらの基材上を同一平
面上に方位を揃えて、１２ｍｍ×１２ｍｍの範囲に３×
３に並べ、その上にマイクロ波プラズマＣＶＤ法により
ダイヤモンドを成長させた。導入ガスは、メタン ２ｓ
ｃｃｍ、二酸化炭素１ｓｃｃｍ、水素 １００ｓｃｃ
ｍ、水素中に１０００ｐｐｍに希釈したアンモニア １
２ｓｃｃｍ である。基材温度は １１２０℃、圧力は
１１０ｔｏｒｒ、成膜時間は ４００時間 であった。成
長したダイヤモンドは約１４ｍｍ×１４ｍｍの大きさで
一体化しており、成長後に成膜した厚みを調べると、
２．４ｍｍ成長していることがわかった。成長したダイ
ヤモンドの成長面を鏡面研磨し、さらに基板ダイヤモン
ドをエキシマレーザー加工により除去し、鏡面研磨し
た。目視では、わずかに黄色を呈する以外は透明であっ
た。
【００３１】（実施例８） ３ｍｍ×３ｍｍ、厚さ０．
５ｍｍの人工Ｉｂ単結晶ダイヤモンド基材を用意した。
面方位の｛１００｝からの傾きは１゜以内であった。こ
の基材上にマイクロ波プラズマＣＶＤ法によりダイヤモ
ンドを成長させた。導入ガスは、メタン ３ｓｃｃｍ、
酸素 １ｓｃｃｍ、水素 ８０ｓｃｃｍ、水素中に１００
０ｐｐｍに希釈したアンモニア １５ｓｃｃｍ、水素中
に１００ｐｐｍに希釈したジボラン５ｓｃｃｍである。
基材温度は １１００℃、圧力は １００ｔｏｒｒ、成膜
時間は ４００時間 であった。成長後に成膜した厚みを
調べると、２．２ｍｍ成長していることがわかった。成
長したダイヤモンドの成長面を鏡面研磨し、さらに基板
ダイヤモンドをエキシマレーザー加工により除去し、鏡
面研磨した。目視では、完全に透明であった。透過特性
の測定では、置換型窒素による吸収は見られなかった。
ＳＩＭＳ（２次イオン質量分析）により、０．８ｐｐｍ
の窒素と０．７ｐｐｍの硼素が検出された。２結晶Ｘ線
回折により、（４００）反射の半値巾を測定すると３０
秒であり、良好な結晶であることがわかった。
５ｍｍの人工Ｉｂ単結晶ダイヤモンド基材を用意した。
面方位の｛１００｝からの傾きは１゜以内であった。こ
の基材上にマイクロ波プラズマＣＶＤ法によりダイヤモ
ンドを成長させた。導入ガスは、メタン ３ｓｃｃｍ、
酸素 １ｓｃｃｍ、水素 ８０ｓｃｃｍ、水素中に１００
０ｐｐｍに希釈したアンモニア １５ｓｃｃｍ、水素中
に１００ｐｐｍに希釈したジボラン５ｓｃｃｍである。
基材温度は １１００℃、圧力は １００ｔｏｒｒ、成膜
時間は ４００時間 であった。成長後に成膜した厚みを
調べると、２．２ｍｍ成長していることがわかった。成
長したダイヤモンドの成長面を鏡面研磨し、さらに基板
ダイヤモンドをエキシマレーザー加工により除去し、鏡
面研磨した。目視では、完全に透明であった。透過特性
の測定では、置換型窒素による吸収は見られなかった。
ＳＩＭＳ（２次イオン質量分析）により、０．８ｐｐｍ
の窒素と０．７ｐｐｍの硼素が検出された。２結晶Ｘ線
回折により、（４００）反射の半値巾を測定すると３０
秒であり、良好な結晶であることがわかった。
【００３２】（実施例９） １０ｍｍ×１０ｍｍ、厚さ
２．５ｍｍの多結晶シリコン基材を用意した。この基材
上にマイクロ波プラズマＣＶＤ法によりダイヤモンドを
成長させた。導入ガスは、メタン ３ｓｃｃｍ、酸素 １
ｓｃｃｍ、水素 ８５ｓｃｃｍ、水素中に１０００ｐｐ
ｍに希釈したアンモニア １５ｓｃｃｍ である。基材温
度は １１００℃、圧力は １００ｔｏｒｒ、成膜時間は
４００時間 であった。成長後に成膜した厚みを調べる
と、全面にわたって３．５ｍｍ成長していることがわか
った。Ｘ線回折により、｛１００｝配向していることが
わかった。
２．５ｍｍの多結晶シリコン基材を用意した。この基材
上にマイクロ波プラズマＣＶＤ法によりダイヤモンドを
成長させた。導入ガスは、メタン ３ｓｃｃｍ、酸素 １
ｓｃｃｍ、水素 ８５ｓｃｃｍ、水素中に１０００ｐｐ
ｍに希釈したアンモニア １５ｓｃｃｍ である。基材温
度は １１００℃、圧力は １００ｔｏｒｒ、成膜時間は
４００時間 であった。成長後に成膜した厚みを調べる
と、全面にわたって３．５ｍｍ成長していることがわか
った。Ｘ線回折により、｛１００｝配向していることが
わかった。
【００３３】（比較例３） １０ｍｍ×１０ｍｍ、厚さ
２．５ｍｍの多結晶シリコン基材を用意した。この基材
上にマイクロ波プラズマＣＶＤ法によりダイヤモンドを
成長させた。導入ガスは、メタン ３ｓｃｃｍ、酸素 １
ｓｃｃｍ、水素 １００ｓｃｃｍである。基材温度は １
１００℃、圧力は １００ｔｏｒｒ、成膜時間は ４００
時間 であった。成長後に成膜した厚みを調べると、全
面にわたって１．０ｍｍ成長していることがわかった。
２．５ｍｍの多結晶シリコン基材を用意した。この基材
上にマイクロ波プラズマＣＶＤ法によりダイヤモンドを
成長させた。導入ガスは、メタン ３ｓｃｃｍ、酸素 １
ｓｃｃｍ、水素 １００ｓｃｃｍである。基材温度は １
１００℃、圧力は １００ｔｏｒｒ、成膜時間は ４００
時間 であった。成長後に成膜した厚みを調べると、全
面にわたって１．０ｍｍ成長していることがわかった。
【００３４】（実施例１０） １０ｍｍ×１０ｍｍ、厚
さ１．５ｍｍの単結晶（１００）シリコン基材を用意し
た。この基材上にマイクロ波プラズマＣＶＤ法によりダ
イヤモンドを成長させた。導入ガスは、メタン ３ｓｃ
ｃｍ、酸素 １ｓｃｃｍ、水素８５ｓｃｃｍ、水素中に
１０００ｐｐｍに希釈したアンモニア １５ｓｃｃｍ で
ある。基材温度は １１００℃、圧力は １００ｔｏｒ
ｒ、成膜時間は ４００時間 であった。成長後に成膜し
た厚みを調べると、全面にわたって３．２ｍｍ成長して
いることがわかった。ＲＨＥＥＤによる観察では、わず
かにデバイリングが見られたが、単結晶を示すスポット
も強く見られ、ヘテロエピタキシャル成長をしているこ
とがわかった。
さ１．５ｍｍの単結晶（１００）シリコン基材を用意し
た。この基材上にマイクロ波プラズマＣＶＤ法によりダ
イヤモンドを成長させた。導入ガスは、メタン ３ｓｃ
ｃｍ、酸素 １ｓｃｃｍ、水素８５ｓｃｃｍ、水素中に
１０００ｐｐｍに希釈したアンモニア １５ｓｃｃｍ で
ある。基材温度は １１００℃、圧力は １００ｔｏｒ
ｒ、成膜時間は ４００時間 であった。成長後に成膜し
た厚みを調べると、全面にわたって３．２ｍｍ成長して
いることがわかった。ＲＨＥＥＤによる観察では、わず
かにデバイリングが見られたが、単結晶を示すスポット
も強く見られ、ヘテロエピタキシャル成長をしているこ
とがわかった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤森 直治 兵庫県伊丹市昆陽北一丁目１番１号 住友 電気工業株式会社伊丹製作所内
Claims (9)
- 【請求項１】 少なくとも炭素（Ｃ）、水素（Ｈ）、窒
素（Ｎ）を含む導入ガスを用いて、ダイヤモンドの単結
晶を気相からエピタキシャル成長させるダイヤモンドの
合成法であって、ガス内の［Ｎ］／［Ｈ］が３ｐｐｍ以
上１０００ｐｐｍ以下であることを特徴とするダイヤモ
ンドの合成法。 - 【請求項２】 少なくとも炭素（Ｃ）、水素（Ｈ）、窒
素（Ｎ）、酸素（Ｏ）を含む導入ガスを用いて、ダイヤ
モンドの単結晶を気相からエピタキシャル成長させるダ
イヤモンドの合成法であって、ガス内の［Ｏ］／［Ｃ］
が３％以上１００％以下であることを特徴とする第１項
に記載のダイヤモンドの合成法。 - 【請求項３】 少なくとも炭素（Ｃ）、水素（Ｈ）、窒
素（Ｎ）を含む導入ガスを用いて、ダイヤモンドの単結
晶を気相からエピタキシャル成長させるダイヤモンドの
合成法であって、主たる成長面が｛１００｝または｛１
００｝からの方位ずれが１０゜以内の面であることをを
特徴とする第１項に記載のダイヤモンドの合成法。 - 【請求項４】 少なくとも炭素（Ｃ）、水素（Ｈ）、窒
素（Ｎ）を含む導入ガスを用いて、ダイヤモンドの単結
晶を気相からエピタキシャル成長させるダイヤモンドの
合成法であって、主たる成長面が｛１１１｝または｛１
１１｝からの方位ずれが１０゜以内の面であることをを
特徴とする第１項に記載のダイヤモンドの合成法。 - 【請求項５】 少なくとも炭素（Ｃ）、水素（Ｈ）、窒
素（Ｎ）を含む導入ガスを用いて、ダイヤモンドの単結
晶を気相からエピタキシャル成長させるダイヤモンドの
合成法であって、成長時における基板温度が１０００℃
以上１３００℃以下であることを特徴とする第１項に記
載のダイヤモンドの合成法。 - 【請求項６】 少なくとも炭素（Ｃ）、水素（Ｈ）、窒
素（Ｎ）を含む導入ガスを用いて、ダイヤモンドの単結
晶を気相からエピタキシャル成長させるダイヤモンドの
合成法であって、方位を揃えて配置された複数の基材の
上に一体のダイヤモンドを成長させることを特徴とする
第１項に記載のダイヤモンドの合成法。 - 【請求項７】 少なくとも炭素（Ｃ）、水素（Ｈ）、窒
素（Ｎ）、硼素（Ｂ）を含む導入ガスを用いてダイヤモ
ンドの単結晶を気相からエピタキシャル成長させるダイ
ヤモンドの合成法であって、ガス内の窒素原子の数密度
に対する硼素原子の数密度の比率が０．０１以上１０以
下であることを特徴とする第１項に記載のダイヤモンド
の合成法。 - 【請求項８】 少なくとも炭素（Ｃ）、水素（Ｈ）、窒
素（Ｎ）を含む導入ガスを用いて、ダイヤモンドを気相
からダイヤモンド以外の基板上に成長させる方法であっ
て、ガス内の［Ｎ］／［Ｈ］が３ｐｐｍ以上１０００ｐ
ｐｍ以下となる条件下において、｛１００｝配向したダ
イヤモンドを合成することを特徴とするダイヤモンドの
合成法。 - 【請求項９】 少なくとも炭素（Ｃ）、水素（Ｈ）、窒
素（Ｎ）を含む導入ガスを用いて、単結晶ダイヤモンド
を気相からダイヤモンド以外の単結晶基板上に成長させ
る方法であって、ガス内の［Ｎ］／［Ｈ］が３ｐｐｍ以
上１０００ｐｐｍ以下であることを特徴とするダイヤモ
ンドの合成法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06586894A JP3484749B2 (ja) | 1994-04-04 | 1994-04-04 | ダイヤモンドの合成法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06586894A JP3484749B2 (ja) | 1994-04-04 | 1994-04-04 | ダイヤモンドの合成法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07277890A true JPH07277890A (ja) | 1995-10-24 |
| JP3484749B2 JP3484749B2 (ja) | 2004-01-06 |
Family
ID=13299407
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06586894A Expired - Fee Related JP3484749B2 (ja) | 1994-04-04 | 1994-04-04 | ダイヤモンドの合成法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3484749B2 (ja) |
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