JPS5860696A - 導電性ダイヤモンドとその製造方法 - Google Patents

導電性ダイヤモンドとその製造方法

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JPS5860696A
JPS5860696A JP56159219A JP15921981A JPS5860696A JP S5860696 A JPS5860696 A JP S5860696A JP 56159219 A JP56159219 A JP 56159219A JP 15921981 A JP15921981 A JP 15921981A JP S5860696 A JPS5860696 A JP S5860696A
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JP
Japan
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diamond
ions
ion
conductive diamond
electrically conductive
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Pending
Application number
JP56159219A
Other languages
English (en)
Inventor
Masaya Iwaki
正哉 岩木
Hideo Sakairi
坂入　英雄
Isamu Akiyama
勇 秋山
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RIKEN Institute of Physical and Chemical Research
Original Assignee
RIKEN Institute of Physical and Chemical Research
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B33/00—After-treatment of single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
    • C30B29/02—Elements
    • C30B29/04—Diamond

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)
  • Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、表面の少なくとも一部が導電性であるダイヤ
モンドとその製造方法に関し、詳しくは、イオン注入に
より表面の結晶を破壊して非晶質脚素とし導電性を付加
したことを特徴とする導電性ダイヤモンドとその製造方
法に関する。
ダイヤモンドは、硬さや、熱伝導度、透明性、分散能、
耐蝕性などで非常に優れた物性を有する絶縁材料であり
、その物性を利用してｆｌＩｉＩ★の工業分野で使用さ
れている。しかし、一方、溶液の電気化学的反応試験（
分析）に用いる光透過性電極、ビデオディスクの針、レ
コードプレイヤーの針などには、ダイヤモンドの特性を
失わずにその表面の少なくとも一部が導電性であるダイ
ヤモンドの出現が期待されている。
本発明は上記に鐙みなされたものであり、イオン注入に
より表面の少なくと本一部の結晶を破壊して非晶質炭素
とした導電性ダイヤモンドとその製造法を提供すること
を目的とする。
以下、実施例により本発明の詳細な説明する。
イオン注入装Ｗ　（，２００ＫｅＶ　、イオン源：ＲＦ
型又はニールセン型）を用い、ｊ×弘×、！を鱈のダイ
ヤモンド試料に、チタン（ｎ　）、アルゴン（４０＾、
＋　）、チッ素（１４Ｈ＋）、（１４Ｎ、＋）、アルミ
ニウム（２７Ａｌ＋）、酸素（１６０＋　）、亜鉛（６
４ム）、ヒ素（Ａｓ）のイオンを注入した。各々の注入
に用いた物質及び実施条件を表／に示す０なお、チッ素
について＃ｉＮｚ　　／　００　ＫｅＶの注入も行った
。
表　　／ イオン注入したダイヤモンドの電気的特性の測定には、
弘探針抵抗率測定器を用い、又、注入イオンの分布状１
１１はＩｓＭ＾（Ｉｏｎ　Ｂｅａｍ　ＳｕｒｆａｃｅＭ
・■＾ｎａｌｙｚ・「）および後方散乱法で調べた０−
に？ 表　　３ 表２はイオン注入したダイヤモンドの抵抗率と注入時の
電流値を承す。表３はＮ２　　を１００にｅＶで注入し
たときのイオン注入量と抵抗率の関係を示す。図／は抵
抗率とイオン注入量の依存性を示すグラフである。
表コ、３および図／からも明らかなように、イオン種に
関係なくいずれも抵抗率は注入量に依存し、注入量が／
〜３×１０　イオン／ｃＩ４　　以上ではソ一定（飽和
価）となり、その時の抵抗率値は／ＸｊＸ／θ　Ω傷で
あり、４ｉｌＥ性を有していることが判る。なお、この
抵抗率値は実漏したグラフアイｌ−（無定形炭素６東海
カーゲンＫＫｌｌｉ）の値に近い値であった。
イオン注入した各ダイヤモンドの表面の結晶状態を後方
散乱法で＾べた結果、ダイヤモンドの結晶が破壊されて
非晶質脚素となっているために、導電性を備えることが
判った。
図λとｎｅｔ、亜鉛イオンとアルゴンイオンを注入した
試料の後方散乱スペクトルである。いずれの場合墾、ダ
イヤモンド表面は非晶質となっているＯ 図≠はチタンとチッ素のイオ／を注入した試料の深さ分
布を示すグラブである。表面から約２０００Ａの深さま
でイオンが注入され、注入ピーク濃ｆ（イオン／カーノ
ンＸ／　００　）（、％）は、チタンの場合がよ♂襲、
チッ素の場合がｔＩＩ−，６％であった。
【図面の簡単な説明】
図／は本発明の実施例で得られた抵抗率とイオン注入量
の！１４係を示すグラフ、図コと図３Ｆｉ亜鉛イオンと
アルゴンイオンをそれぞれ注入したダイヤモンドの後方
散乱スペクトル、図≠はダイヤモンドへ注入したチタン
の分布を示すグラフ。 特許田叡人　理化学研凭所 手続補正書（方式）　５７．３．−５ 事件の表示　　昭和５６　年％　ｉ’ｆ　ｉｉ　　　第
１ｊタノ／７　号発明の名称　　導電性ダイヤモンドと
その製造方法補正をする者 事件との関係　　出願人 名称（６７９）理化学研究所 代理人

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）　　表面の少なくとも一部を非晶質炭素としたこ
    とを特徴とする導電性ダイヤモンド。
  2. （２）　　ダイヤモンドに元素又は分子イオンを注入ｌ
    。 てその表面の結晶を破壊することにより非晶質炭素とす
    ることを特徴とする導電性ダイヤモンドの製造方法。
  3. （３）前記の元素イオンＡｒ＋などの不活性ガスイオン
    、０＋などの活性ガスイオン、ｖなどの金属イオンであ
    ることを特徴とする特許−求の範囲第コ項に記載の４電
    性メイヤ篭ンドの製造方法。
  4. （４）　　前記の分子イオンがＮ２＋であることを特徴
    とする特許請求の範囲第２項に記載の導電性ダイヤモン
    ドの製造方法。
  5. （５）　　イオン注入量がｊ　Ｘ　／　０１５イオン／
    傷２屯上であることを特徴とする特許−求の範囲第２項
    に記載（１）導電性ダイヤモンドの製造方法。
JP56159219A 1981-10-06 1981-10-06 導電性ダイヤモンドとその製造方法 Pending JPS5860696A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59195516A (ja) * 1983-04-20 1984-11-06 Rikagaku Kenkyusho イオン注入によるダイヤモンド表層の高電導化法
JPS63251171A (ja) * 1987-04-02 1988-10-18 Mitsubishi Metal Corp 極薄刃砥石
US5173761A (en) * 1991-01-28 1992-12-22 Kobe Steel Usa Inc., Electronic Materials Center Semiconducting polycrystalline diamond electronic devices employing an insulating diamond layer
JP2004296146A (ja) * 2003-03-25 2004-10-21 Toshiba Corp ヒータ構造体及び機能デバイス
JP2017057090A (ja) * 2015-09-14 2017-03-23 学校法人早稲田大学 グラファイト積層ダイヤモンド基板及びその製造方法、並びに半導体装置及びその製造方法
JP2018186237A (ja) * 2017-04-27 2018-11-22 富士通株式会社 半導体装置及びその製造方法

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