JPS61236113A - ダイヤモンド薄膜及びｐ型ダイヤモンド半導体の製造方法 - Google Patents
ダイヤモンド薄膜及びｐ型ダイヤモンド半導体の製造方法Info
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- JPS61236113A JPS61236113A JP7667585A JP7667585A JPS61236113A JP S61236113 A JPS61236113 A JP S61236113A JP 7667585 A JP7667585 A JP 7667585A JP 7667585 A JP7667585 A JP 7667585A JP S61236113 A JPS61236113 A JP S61236113A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の属する技術分野〕
本発明は、ダイヤモンド薄膜の製造方法、更に詳細には
電子線を用いた気相成長法によるダイヤモンド薄膜の製
造方法に関し、更にＰ型ダイヤモンド半導体の製造方法
に関する。
電子線を用いた気相成長法によるダイヤモンド薄膜の製
造方法に関し、更にＰ型ダイヤモンド半導体の製造方法
に関する。
本願発明者等は、従来の気相成長法（ケミカル ベーパ
ー デボズイション すなわちＣＶＤ法）において電子
シャワーの作用下にダイヤモンド結晶核の生成成長を実
施する時、実質的にダイヤモンド薄膜が形成されること
を見出し・特許出願した（特願昭５９−７７５０７号、
面この方法は本願発明者等によりエレクトロンアシステ
イド ケミカル ペーパー デボズイション すなわち
ＥＡＣＶＤと命名され、本願発明者等による論文アプラ
イド フィズイクスレター 第４６巻第２号 第１４６
〜１４７頁（１９８５年１月１５日）で受理公開された
）〔発明が解決しようとする問題点〕 先願発明においては、比較的高温雰囲気下に実施したた
め基板材料として高融点物質（Ｗ。
ー デボズイション すなわちＣＶＤ法）において電子
シャワーの作用下にダイヤモンド結晶核の生成成長を実
施する時、実質的にダイヤモンド薄膜が形成されること
を見出し・特許出願した（特願昭５９−７７５０７号、
面この方法は本願発明者等によりエレクトロンアシステ
イド ケミカル ペーパー デボズイション すなわち
ＥＡＣＶＤと命名され、本願発明者等による論文アプラ
イド フィズイクスレター 第４６巻第２号 第１４６
〜１４７頁（１９８５年１月１５日）で受理公開された
）〔発明が解決しようとする問題点〕 先願発明においては、比較的高温雰囲気下に実施したた
め基板材料として高融点物質（Ｗ。
Ｍｏ、 Ｔａ、 Ｓ ｉ、 Ｓ ｉ Ｃ，Ｗ又はＭ
Ｏの炭化物）に限定され、かつ基材表面過剰電子除去は
直流電源の印加により正に荷電することによりなされる
ので導電材料を選択せざるを得す、この場合もダイヤモ
ンド薄膜形成により導電性が低下する欠点があった。
Ｏの炭化物）に限定され、かつ基材表面過剰電子除去は
直流電源の印加により正に荷電することによりなされる
ので導電材料を選択せざるを得す、この場合もダイヤモ
ンド薄膜形成により導電性が低下する欠点があった。
そこで、本願発明者等は、電子線の作用下における水素
と炭化水素からのダイヤモンド薄膜形成機構につき、考
察と多くの実験により鋭意研究を重ねた結果、電子線照
射量を増大、すなわち電子電流密度を高めると比較的低
温、すなわち先願発明の８００℃〜９００℃に対し８０
０°Ｃ未満以下４００℃でもダイヤモンドが形成で −
きること、表面過剰電子除去手段としてコンデンサと高
周波発生器の組合せを使用することに、より基板材料と
して中融点材料で且つ非導電体材料の使用を可能としか
つダイヤモンド薄膜性の一段と改善できることを見出し
た。
と炭化水素からのダイヤモンド薄膜形成機構につき、考
察と多くの実験により鋭意研究を重ねた結果、電子線照
射量を増大、すなわち電子電流密度を高めると比較的低
温、すなわち先願発明の８００℃〜９００℃に対し８０
０°Ｃ未満以下４００℃でもダイヤモンドが形成で −
きること、表面過剰電子除去手段としてコンデンサと高
周波発生器の組合せを使用することに、より基板材料と
して中融点材料で且つ非導電体材料の使用を可能としか
つダイヤモンド薄膜性の一段と改善できることを見出し
た。
更に、Ｓｉ、Ｇｅと共に元素周期律表■族に屈するＣは
ダイヤモンド結晶においてＢ添加によりＰ型半導体が得
られることは研究室的には公知であったが、本願のＥＡ
ＣＶＤ法によるダイヤモンド薄膜は、原料炭化水素に微
量のジボランガスを添加することによりＰ型ダイヤモン
ド半導体薄膜が得られることを確認した。これによりダ
イヤモンド半導体の実用化に一歩の前進を与えるもので
ある。
ダイヤモンド結晶においてＢ添加によりＰ型半導体が得
られることは研究室的には公知であったが、本願のＥＡ
ＣＶＤ法によるダイヤモンド薄膜は、原料炭化水素に微
量のジボランガスを添加することによりＰ型ダイヤモン
ド半導体薄膜が得られることを確認した。これによりダ
イヤモンド半導体の実用化に一歩の前進を与えるもので
ある。
すなわち、本発明に係るＥＡＣＶＤ法によるダイヤモン
ド薄膜の製造方法は、真空にした容器中に間接加熱手段
により上面部を４００〜８００未満℃に保持される基板
を支持し、前記容器中に所定濃度比の水素と炭化水素の
混合ガスを導入手段を介して容器内圧を所定圧に保持し
つつ導入し、前記容器内に電子発生源を配置して基板上
面に電子線を電子電流密度１〜２００ｍＡ／ｃＩｉｔに
て照射し、基板ホールダは上面の過剰電子除去手段と接
続されて基板上面にダイヤモンド結晶核を生成成長させ
ることを特徴とする。
ド薄膜の製造方法は、真空にした容器中に間接加熱手段
により上面部を４００〜８００未満℃に保持される基板
を支持し、前記容器中に所定濃度比の水素と炭化水素の
混合ガスを導入手段を介して容器内圧を所定圧に保持し
つつ導入し、前記容器内に電子発生源を配置して基板上
面に電子線を電子電流密度１〜２００ｍＡ／ｃＩｉｔに
て照射し、基板ホールダは上面の過剰電子除去手段と接
続されて基板上面にダイヤモンド結晶核を生成成長させ
ることを特徴とする。
電子銃は加速電圧１００〜１００ＯＶ、電流密度１〜２
００ ｍＡ／−下に照射される。基板表面が比較的大き
な面積を有する場合、電子線の走査照射によっても良い
が、電子銃を基板側方に配置して電子ビームを偏向磁石
により拡散偏向して基板面上に誘導しても良い。基板上
面部は輻射熱により４００〜８００未満℃に保持するの
が好適で、この場合電子照射による加熱を考慮し、加熱
器は可変制御可能に構成される。
００ ｍＡ／−下に照射される。基板表面が比較的大き
な面積を有する場合、電子線の走査照射によっても良い
が、電子銃を基板側方に配置して電子ビームを偏向磁石
により拡散偏向して基板面上に誘導しても良い。基板上
面部は輻射熱により４００〜８００未満℃に保持するの
が好適で、この場合電子照射による加熱を考慮し、加熱
器は可変制御可能に構成される。
基板は少なくとも融点６００℃以上の耐熱性無機質材料
から選択され、単体金属５合金、炭素。
から選択され、単体金属５合金、炭素。
セラミックス、ガラス又はこれらの複合体にわたり広い
範囲の材料より選択可能である。炭化水素は、特に制約
は無く、飽和又は不飽和で鎮状又は環状の低級炭化水素
の１種又はそれ以上から選択できるが、経済性１反応性
１分子中の水素含量の最大なる点よりメタンが最も好適
に使用される。炭化水素と水素の混合ガスの容積比は１
／１〜１／２００の範囲で選択され、容器内圧を１０”
１〜５０トールに保持しつつ導入される。電子発生源と
して電子銃使用の場合内圧は１０゛５〜１０ トールを
選定する過剰電子除去手段は基板ホールダをコンデンサ
と高周波発生器を介して接地するか又はホールダを直流
電源の正に接続して接地するか又はこの両手段を併用す
ることにより構成され、高周波発圧器としては１〜３０
ＭＨｚの高周波が好適に適用される。
範囲の材料より選択可能である。炭化水素は、特に制約
は無く、飽和又は不飽和で鎮状又は環状の低級炭化水素
の１種又はそれ以上から選択できるが、経済性１反応性
１分子中の水素含量の最大なる点よりメタンが最も好適
に使用される。炭化水素と水素の混合ガスの容積比は１
／１〜１／２００の範囲で選択され、容器内圧を１０”
１〜５０トールに保持しつつ導入される。電子発生源と
して電子銃使用の場合内圧は１０゛５〜１０ トールを
選定する過剰電子除去手段は基板ホールダをコンデンサ
と高周波発生器を介して接地するか又はホールダを直流
電源の正に接続して接地するか又はこの両手段を併用す
ることにより構成され、高周波発圧器としては１〜３０
ＭＨｚの高周波が好適に適用される。
次に、本発明に係るＥＡＣＶＤ法によるＰ型ダイヤモン
ド半導体の製造方法は、真空にした容器中に間接加熱手
段により上面部を少なくとも４００℃以上に保持される
基板を支持し、前記容器中に炭化水素と水素の容積比１
／１〜１／２００、かつ炭化水素容積に対し１ ｐ、ｐ
、ｍ〜Ｉ Ｐ、Ｉ）、ｂのジボランガスを添加してなる
混合ガスを導入手段を介して容器内圧を所定圧に保持し
つつ導入し、前記容器内に電子発生源を配置して基板上
面に電子線を照射し、基板ホールダは過剰電子除去手段
と接続されて基板上面にホウ素ドーピングのＰ型ダイヤ
モンド１ｌｉｌを生成させることを特徴とする。
ド半導体の製造方法は、真空にした容器中に間接加熱手
段により上面部を少なくとも４００℃以上に保持される
基板を支持し、前記容器中に炭化水素と水素の容積比１
／１〜１／２００、かつ炭化水素容積に対し１ ｐ、ｐ
、ｍ〜Ｉ Ｐ、Ｉ）、ｂのジボランガスを添加してなる
混合ガスを導入手段を介して容器内圧を所定圧に保持し
つつ導入し、前記容器内に電子発生源を配置して基板上
面に電子線を照射し、基板ホールダは過剰電子除去手段
と接続されて基板上面にホウ素ドーピングのＰ型ダイヤ
モンド１ｌｉｌを生成させることを特徴とする。
混合ガスは容器内圧１０〜５０）−ル下に導入され、電
子発生源に電子銃を使用する場合は内圧を１０〜１０
トールに選定する。基板面上に照射される電子電流密度
は１〜２００ｍＡ／ｃ＋ａに選定され、過剰電子除去手
段は基板ホールダをコンデンサと高周波発生器を介して
接地するか又はホールダを直流電源の正に接続して接地
するか又、はこの両手段の併用により構成され、高周波
発生器は１〜３０ＭＨｚが好適である。
子発生源に電子銃を使用する場合は内圧を１０〜１０
トールに選定する。基板面上に照射される電子電流密度
は１〜２００ｍＡ／ｃ＋ａに選定され、過剰電子除去手
段は基板ホールダをコンデンサと高周波発生器を介して
接地するか又はホールダを直流電源の正に接続して接地
するか又、はこの両手段の併用により構成され、高周波
発生器は１〜３０ＭＨｚが好適である。
本発明のＥＡＣＶＤ法が従来のＣＶＤ法と区別される電
子照射の作用について、照射された電子はダイヤモンド
結晶核生成を顕著に増大するので従来のＣＶＤ法の不連
続結晶核生成に比し本発明のＥＡＣＶＤ法を特徴ずける
ものであり、また電子は炭化水素及び水素の分解を促進
し、ＣＶＤ法における水素原子による不純物の除去作用
に基づくダイヤモンド結晶生成を更に促進することが確
認できるが、この電子の作用を一層円滑にするためには
表面に過剰電子の蓄積のないようにする必要があり、本
発明においては、基板ホールダをコンデンサと高周波発
生器に接続して接地するか又はホールダを直流電源の正
に接続して接地するか又はこの両手段を併用する。この
過剰電子除去作用により、基板材料としてセラミックス
、ガラスなどの非導電体の使用を可能にし、かつダイヤ
モンド膜生成にともなう電子除去低下が避けられ、電子
照射作用が円滑に進行可能とされ、電子銃による強力な
電子照射の適用を可能とし、これによりＣＶＤ法におけ
る高温雰囲気下の反応を避け、比較的低温雰囲気下でダ
イヤモンド生成可能とされ、従って比較的低融点の無機
質材料の選択使用が可能となった。
子照射の作用について、照射された電子はダイヤモンド
結晶核生成を顕著に増大するので従来のＣＶＤ法の不連
続結晶核生成に比し本発明のＥＡＣＶＤ法を特徴ずける
ものであり、また電子は炭化水素及び水素の分解を促進
し、ＣＶＤ法における水素原子による不純物の除去作用
に基づくダイヤモンド結晶生成を更に促進することが確
認できるが、この電子の作用を一層円滑にするためには
表面に過剰電子の蓄積のないようにする必要があり、本
発明においては、基板ホールダをコンデンサと高周波発
生器に接続して接地するか又はホールダを直流電源の正
に接続して接地するか又はこの両手段を併用する。この
過剰電子除去作用により、基板材料としてセラミックス
、ガラスなどの非導電体の使用を可能にし、かつダイヤ
モンド膜生成にともなう電子除去低下が避けられ、電子
照射作用が円滑に進行可能とされ、電子銃による強力な
電子照射の適用を可能とし、これによりＣＶＤ法におけ
る高温雰囲気下の反応を避け、比較的低温雰囲気下でダ
イヤモンド生成可能とされ、従って比較的低融点の無機
質材料の選択使用が可能となった。
以下、図面に基づいて本発明につき更に具体的に説明す
る。
る。
実施例１
第１図は、本発明に係るダイヤモンド薄膜の製造装置を
説明するための概略図であって、真空容器１０内に石英
硝子基板１２をホールダ１４上に載置し、図示しない真
空装置により排気口１６を介して約１０−ｔトールまで
排気後、電子銃室１８に設けた電子銃２０により電子線
２２を加速電圧８００■、電流密度１００ ｍＡ／ｃｎ
ｉ 下に基板表面に電子照射した。加熱器２４による輻
射熱を制御することにより基板表面を約６００℃に保持
する。ガス導入管２６よりメタンと水素の容積比１：２
０の混合ガスを基板上面近くかつ平行に導入し、容器内
圧を真空計２８にて１０’ ）−ルに保持する。一方、
過剰表面電子除去手段をコンデンサ３０と高周波発生器
３２で構成してホールダ１４に接続し、ＩＭＨｚの高周
波を付与して石英硝子基板表面上の過剰電子を除去した
。１時間後基板面に約５μｍのダイヤモンド薄膜を得た
。得られた薄膜につきＸ線回折、電子線回折、ラマンス
ペクトル、赤外線吸収スペクトル、エネルギ損失スペク
トルを測定してその結晶形を判定し、あわせて電気抵抗
、熱転導度、ヴイッカース硬度、黒鉛化温度。
説明するための概略図であって、真空容器１０内に石英
硝子基板１２をホールダ１４上に載置し、図示しない真
空装置により排気口１６を介して約１０−ｔトールまで
排気後、電子銃室１８に設けた電子銃２０により電子線
２２を加速電圧８００■、電流密度１００ ｍＡ／ｃｎ
ｉ 下に基板表面に電子照射した。加熱器２４による輻
射熱を制御することにより基板表面を約６００℃に保持
する。ガス導入管２６よりメタンと水素の容積比１：２
０の混合ガスを基板上面近くかつ平行に導入し、容器内
圧を真空計２８にて１０’ ）−ルに保持する。一方、
過剰表面電子除去手段をコンデンサ３０と高周波発生器
３２で構成してホールダ１４に接続し、ＩＭＨｚの高周
波を付与して石英硝子基板表面上の過剰電子を除去した
。１時間後基板面に約５μｍのダイヤモンド薄膜を得た
。得られた薄膜につきＸ線回折、電子線回折、ラマンス
ペクトル、赤外線吸収スペクトル、エネルギ損失スペク
トルを測定してその結晶形を判定し、あわせて電気抵抗
、熱転導度、ヴイッカース硬度、黒鉛化温度。
膜表面の平湯性、基板への密着性を測定評酒した。
なお、膜表面の平滑性は、ＪＩＳ ＢＯ６０１に規定す
る方法で最大高さく Ｒｗ＋ａｘ）を測定し、Ｒｔａａ
ｘが１．０μｍ未満の場合を良、Ｒｍａｘが３．０μｍ
以上３．０μｍ未満の場合を普通、Ｒ＋ｉａｘが３．０
μｍ以上の場合を不良として判定した。
る方法で最大高さく Ｒｗ＋ａｘ）を測定し、Ｒｔａａ
ｘが１．０μｍ未満の場合を良、Ｒｍａｘが３．０μｍ
以上３．０μｍ未満の場合を普通、Ｒ＋ｉａｘが３．０
μｍ以上の場合を不良として判定した。
以上の結果を一括して第１表に示した。なお表には膜の
析出成長速度も記した。また、参考のために天然ダイヤ
モンドの各特性も併記した。
析出成長速度も記した。また、参考のために天然ダイヤ
モンドの各特性も併記した。
実施例２
実施例１と異なる条件は、電子銃２０を基板１２の側方
に配置し、電子線は偏向磁石３４により拡散偏向されて
基板上面に実施例１よりも５倍の面積領域にわたり電子
照射された。電子銃は加速電圧１０００Ｖ、電流密度６
０ ｍＡ／ ｃｔＡ下にステンレススチール基板に表面
温度６００℃を保持して電子照射し、過剰電子除去は直
流電圧１５０■印加とコンデンサ３０と高周波発生器３
２を併用した。その他の条件は実施例１に準じて同じ〈
実施され、１．５時間後に平均厚み５μｍのダイヤモン
ド薄膜を得た。得られた膜の性質は実施例１と同様に評
価し、第１表と同じ成績を得た。
に配置し、電子線は偏向磁石３４により拡散偏向されて
基板上面に実施例１よりも５倍の面積領域にわたり電子
照射された。電子銃は加速電圧１０００Ｖ、電流密度６
０ ｍＡ／ ｃｔＡ下にステンレススチール基板に表面
温度６００℃を保持して電子照射し、過剰電子除去は直
流電圧１５０■印加とコンデンサ３０と高周波発生器３
２を併用した。その他の条件は実施例１に準じて同じ〈
実施され、１．５時間後に平均厚み５μｍのダイヤモン
ド薄膜を得た。得られた膜の性質は実施例１と同様に評
価し、第１表と同じ成績を得た。
実施例３
第３図において、真空容器ＩＯの上部に真空計１２、下
部に図示されないがターボ分子ポンプ排気系に接続する
排気口１６が開口する。真空容器１０に電気加熱器２４
で包囲される石英管３６中に銅製基板１２がモリブデン
製ホールダに支持される。基板より２ｍＭ１ｉｌｌした
上部に螺旋状タングステンフィラメント３６を配設し、
このタングステンフィラメント３８の両端に交流が負荷
され、更に１５０ｖがホールダ１４に正、タングステン
フィラメント３８に負が印加される。タングステンフィ
ラメント上部に近接して混合ガス導入管２６が開口する
。
部に図示されないがターボ分子ポンプ排気系に接続する
排気口１６が開口する。真空容器１０に電気加熱器２４
で包囲される石英管３６中に銅製基板１２がモリブデン
製ホールダに支持される。基板より２ｍＭ１ｉｌｌした
上部に螺旋状タングステンフィラメント３６を配設し、
このタングステンフィラメント３８の両端に交流が負荷
され、更に１５０ｖがホールダ１４に正、タングステン
フィラメント３８に負が印加される。タングステンフィ
ラメント上部に近接して混合ガス導入管２６が開口する
。
ダイヤモンド薄膜を製造するに当っては、先ず装置を１
０’ ）−ルに排気し、加熱器２４により石英管を加熱
し、基板１２を５００℃に保持し、タングステンフィラ
メント３８に通電して１９００℃に加熱し、導管２６よ
りベンゼン：水素の容積比１／１００の混合ガスを容器
内圧３０トールに保持して導入すると共に、ホールダ１
４を正、タングステンフィラメント３８を負に直流１５
０■を印加し、電子電流密度６（ＩｇＡ／ｃｄ下に反応
させ、実施例１と同様のダイヤモンド薄膜を得た。
０’ ）−ルに排気し、加熱器２４により石英管を加熱
し、基板１２を５００℃に保持し、タングステンフィラ
メント３８に通電して１９００℃に加熱し、導管２６よ
りベンゼン：水素の容積比１／１００の混合ガスを容器
内圧３０トールに保持して導入すると共に、ホールダ１
４を正、タングステンフィラメント３８を負に直流１５
０■を印加し、電子電流密度６（ＩｇＡ／ｃｄ下に反応
させ、実施例１と同様のダイヤモンド薄膜を得た。
実施例４
第３図の過剰電子除去手段（破線Ａ内）を第４図に示す
ように１５０ｖの直流電圧負回路にコンデンサとＩＭＨ
ｚの高周波発生器を接続して構成する以外は第３図と同
じ装置にて実施例３のベンゼンの代りにアセチレンを使
用し、基板は炭化硅素のものを使用し、基板温度６００
℃で実施する以外は同様に実施して、実施例３と同様の
ダイヤモンド薄膜を得た。
ように１５０ｖの直流電圧負回路にコンデンサとＩＭＨ
ｚの高周波発生器を接続して構成する以外は第３図と同
じ装置にて実施例３のベンゼンの代りにアセチレンを使
用し、基板は炭化硅素のものを使用し、基板温度６００
℃で実施する以外は同様に実施して、実施例３と同様の
ダイヤモンド薄膜を得た。
実施例５
実施例１において、メタンガスに１ ｐ、ｐ、ｍの濃度
にてジボラン（Ｂｇ Ｔ（６）ガスを添加した以外は同
様に実施した。この結果得られたダイヤモンド薄膜は半
導体特性を有するようになり、この薄膜は１０−１Ωｍ
の抵抗率を示した。
にてジボラン（Ｂｇ Ｔ（６）ガスを添加した以外は同
様に実施した。この結果得られたダイヤモンド薄膜は半
導体特性を有するようになり、この薄膜は１０−１Ωｍ
の抵抗率を示した。
次いで、ジボランガスの添加をｉ ｐ、ｐ、ｂとして上
記と同じ〈実施して得たダイヤモンド薄膜の抵抗率は１
０９Ωｍであった。
記と同じ〈実施して得たダイヤモンド薄膜の抵抗率は１
０９Ωｍであった。
以上の説明で明らかなように、本発明によると、比較的
低温の穏やかな条件で各種無機質材料よりなる基板面上
に良質のダイヤモンド薄膜を高い生産性で容易に形成で
きる。
低温の穏やかな条件で各種無機質材料よりなる基板面上
に良質のダイヤモンド薄膜を高い生産性で容易に形成で
きる。
また、ホウ素ドーピングのＰ型ダイヤモンド半導体薄膜
が容易に提供可能とされ、このものは、金属との接合面
にショットキ障壁が生じ、その結果ダイオード特性が生
じることが公知であるので、この方面、特に高周波整流
に期待できる。
が容易に提供可能とされ、このものは、金属との接合面
にショットキ障壁が生じ、その結果ダイオード特性が生
じることが公知であるので、この方面、特に高周波整流
に期待できる。
第１図は本発明に係るダイヤモンド薄膜の製造装置の概
略図、第２図は別の態様のダイヤモンド薄膜の製造装置
の概略図、第３図は別の態様のダイヤモンド薄膜の製造
装置の概略図、第４図は第３図の破線Ａ部の別の態様を
示す概略図である。 ｉｏ、、、真空容器 １２．、、基板１４、、、
ホールダ １６．、、排気口１Ｂ、、、電子銃室
２０．、、電子銃２２、、、電子線
２４．、、加熱器２６、、、ガス導入管 ２Ｂ、、
、真空計３０、、、コンデンサ ３２．、、高周波
発生器３４、、、偏向磁石 ３６．、、石英管３
Ｂ、、、加熱フィラメント ＦＩＧ。→ ＦＩＧ、２
略図、第２図は別の態様のダイヤモンド薄膜の製造装置
の概略図、第３図は別の態様のダイヤモンド薄膜の製造
装置の概略図、第４図は第３図の破線Ａ部の別の態様を
示す概略図である。 ｉｏ、、、真空容器 １２．、、基板１４、、、
ホールダ １６．、、排気口１Ｂ、、、電子銃室
２０．、、電子銃２２、、、電子線
２４．、、加熱器２６、、、ガス導入管 ２Ｂ、、
、真空計３０、、、コンデンサ ３２．、、高周波
発生器３４、、、偏向磁石 ３６．、、石英管３
Ｂ、、、加熱フィラメント ＦＩＧ。→ ＦＩＧ、２
Claims (14)
- （１）真空にした容器中に間接加熱手段により上面部を
４００〜８００未満℃に保持される基板を支持し、前記
容器中に所定濃度比の水素と炭化水素の混合ガスを導入
手段を介して容器内圧を所定圧に保持しつつ導入し、前
記容器内に電子発生源を配置して基板上面に電子線を電
子電流密度１〜２００ｍＡ／ｃｍ＾２にて照射し、基板
は上面の過剰電子除去手段と接続されて基板上面にダイ
ヤモンド結晶核を生成成長させることを特徴とするダイ
ヤモンド薄膜の製造方法。 - （２）電子発生源は電子銃を基板上部に配置し電子ビー
ムを基板上面に照射する特許請求の範囲第１項記載のダ
イヤモンド薄膜の製造方法。 - （３）電子ビームは走査照射する特許請求の範囲第２項
記載のダイヤモンド薄膜の製造方法。 - （４）電子発生源は電子銃を基板側方に配置し、電子ビ
ーム軌道は偏向磁石により拡散偏向され基板上面の所定
範囲にわたり照射する特許請求の範囲第１項記載のダイ
ヤモンド薄膜の製造方法。 - （５）電子発生源は加熱フィラメントを基板上部に近接
して配置し電子シャワーを基板上面に照射する特許請求
の範囲第１項に記載のダイヤモンド薄膜の製造方法。 - （６）基板は少なくとも融点６００℃以上の耐熱性無機
質材料からなる特許請求の範囲第１項乃至第５項のいず
れか１項に記載のダイヤモンド薄膜の製造方法。 - （７）耐熱性無機質材料が単体金属、合金、セラミック
ス、ガラス又はこれらの複合体からなる特許請求の範囲
第６項記載のダイヤモンド薄膜の製造方法。 - （８）炭化水素は飽和又は不飽和で鎖状又は環状の低級
炭化水素の１種又はそれ以上よりなる特許請求の範囲第
１項乃至第７項のいずれか１項に記載のダイヤモンド薄
膜の製造方法。 - （９）炭化水素と水素の混合ガスは容積比１／１〜１／
２００であり、容器内圧１０＾−＾５〜５０トール下に
導入される特許請求の範囲第１項乃至第８項のいずれか
１項に記載のダイヤモンド薄膜の製造方法。 - （１０）過剰電子除去手段が基板ホールダをコンデンサ
と高周波発生器を介して接地するか又はホールダを直流
電源の正に接続して接地するか又はこの両手段の併用に
よる特許請求の範囲第１項乃至第９項のいずれか１項に
記載のダイヤモンド薄膜の製造方法。 - （１１）真空にした容器中に間接加熱手段により上面部
を４００〜８００未満℃に保持される基板を支持し、前
記容器中に炭化水素と水素の容積比１／１〜１／２００
、かつ炭化水素容積に対し１ｐ．ｐ．ｍ〜１ｐ．ｐ．ｂ
のジボランガスを添加してなる混合ガスを導入手段を介
して容器内圧を所定圧に保持しつつ導入し、前記容器内
に電子発生源を配置して基板上面に電子線を照射し、基
板ホールダは過剰電子除去手段と接続されて基板上面に
ホウ素ドーピングのダイヤモンド薄膜を生成させること
を特徴とするＰ型ダイヤモンド半導体の製造方法。 - （１２）混合ガスは容器内圧１０＾−＾５〜５０トール
下に導入される特許請求の範囲第１１項記載のＰ型ダイ
ヤモンド半導体の製造方法。 - （１３）基板面上に照射される電子電流密度は１〜２０
０ｍＡ／ｃｍ＾２である特許請求の範囲第１１項又は第
１２項に記載のＰ型ダイヤモンド半導体の製造方法。 - （１４）過剰電子除去手段が基板ホールダをコンデンサ
と高周波発生器を介して接地するか又はホールダを直流
電源の正に接続して接地するか又はこの両手段の併用に
よる特許請求の範囲第１１項乃至第１３項のいずれか１
項に記載のＰ型ダイヤモンド半導体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7667585A JPS61236113A (ja) | 1985-04-12 | 1985-04-12 | ダイヤモンド薄膜及びｐ型ダイヤモンド半導体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7667585A JPS61236113A (ja) | 1985-04-12 | 1985-04-12 | ダイヤモンド薄膜及びｐ型ダイヤモンド半導体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61236113A true JPS61236113A (ja) | 1986-10-21 |
| JPH0556649B2 JPH0556649B2 (ja) | 1993-08-20 |
Family
ID=13611999
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7667585A Granted JPS61236113A (ja) | 1985-04-12 | 1985-04-12 | ダイヤモンド薄膜及びｐ型ダイヤモンド半導体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61236113A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0658066A2 (en) * | 1993-12-09 | 1995-06-14 | Sumitomo Electric Industries, Limited | Diamond heater |
-
1985
- 1985-04-12 JP JP7667585A patent/JPS61236113A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0658066A2 (en) * | 1993-12-09 | 1995-06-14 | Sumitomo Electric Industries, Limited | Diamond heater |
| EP0658066A3 (en) * | 1993-12-09 | 1996-02-07 | Sumitomo Electric Industries | Diamond radiator. |
| US5695670A (en) * | 1993-12-09 | 1997-12-09 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Diamond heater |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0556649B2 (ja) | 1993-08-20 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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