RU2013118642A

RU2013118642A - Способ производства монокристаллических алмазов белого цвета

Info

Publication number: RU2013118642A
Application number: RU2013118642/05A
Authority: RU
Inventors: Деви Шэнкер МИСРА
Original assignee: АйАйЭй ТЕКНОЛОДЖИС ПТЕ. ЛТД.
Priority date: 2010-09-27
Filing date: 2010-10-11
Publication date: 2014-11-10
Also published as: EP2622115A1; EP2622115B1; AU2010361466B2; JP2013542906A; CN103154331B; NZ609575A; BR112013007358A2; US20130239615A1; JP5613841B2; RU2558606C2; KR20140016235A; KR101517103B1; EP2622115A4; CA2812616C; MY164760A; SG179318A1; CA2812616A1; CN103154331A; AU2010361466A1; WO2012044251A1

Abstract

1. Способ производства монокристаллических алмазов белого цвета, имеющих ювелирное качество, содержащий:(a) обеспечение подложки, имеющей алмазное зерно с предварительно заданным размером и предварительно заданной оптической ориентацией, нанесенного на подложку,(b) помещение подложки с алмазным зерном, в камеру, в которой можно осуществить химическое парофазное осаждение (CVD),(c) подачу в камеру водорода,(d) создание условий внутри камеры, пригодных для осуществления химического парофазного осаждения,(e) запуск процесса химического парофазного осаждения в камере,(f) подачу в камеру углеводородного газа, содержащего углерод(g) подачу в камеру газа, содержащего азот, и газа, содержащего диборан, оба из которых приспособлены для ускорения скорости роста алмаза на подложке,(h) подачу электрического поля в камеру для образования плазмы близ подложки, приводя тем самым к поэтапному росту алмаза на подложке,(i) завершение процесса химического парофазного осаждения в камере,(j) огранку и удаление нежелательного углерода из выращенного алмаза,(k) очистку и огранку алмаза, отжигаемого при предварительно заданной температуре в течение пригодного периода времени,(l) проведение окончательной огранки алмаза, полировки и придания цвета.2. Способ производства монокристаллического алмаза белого цвета по п.1, отличающийся тем, что газ, содержащий азот, в сочетании с газом, содержащим диборан, подаются в количестве от 0,0001% до 0,1% по объему газов для выращивания алмаза из алмазного зерна.3. Способ производства монокристаллического алмаза белого цвета по п.1, отличающийся тем, что газ, содержащий азот, может быть в виде смеси азота с водоро�

Claims

1. Способ производства монокристаллических алмазов белого цвета, имеющих ювелирное качество, содержащий:

(a) обеспечение подложки, имеющей алмазное зерно с предварительно заданным размером и предварительно заданной оптической ориентацией, нанесенного на подложку,

(b) помещение подложки с алмазным зерном, в камеру, в которой можно осуществить химическое парофазное осаждение (CVD),

(c) подачу в камеру водорода,

(d) создание условий внутри камеры, пригодных для осуществления химического парофазного осаждения,

(e) запуск процесса химического парофазного осаждения в камере,

(f) подачу в камеру углеводородного газа, содержащего углерод

(g) подачу в камеру газа, содержащего азот, и газа, содержащего диборан, оба из которых приспособлены для ускорения скорости роста алмаза на подложке,

(h) подачу электрического поля в камеру для образования плазмы близ подложки, приводя тем самым к поэтапному росту алмаза на подложке,

(i) завершение процесса химического парофазного осаждения в камере,

(j) огранку и удаление нежелательного углерода из выращенного алмаза,

(k) очистку и огранку алмаза, отжигаемого при предварительно заданной температуре в течение пригодного периода времени,

(l) проведение окончательной огранки алмаза, полировки и придания цвета.

2. Способ производства монокристаллического алмаза белого цвета по п.1, отличающийся тем, что газ, содержащий азот, в сочетании с газом, содержащим диборан, подаются в количестве от 0,0001% до 0,1% по объему газов для выращивания алмаза из алмазного зерна.

3. Способ производства монокристаллического алмаза белого цвета по п.1, отличающийся тем, что газ, содержащий азот, может быть в виде смеси азота с водородом, азота с кислородом, азота с гелием, азота с оксидом одновалентного азота или азота с дибораном.

4. Способ производства монокристаллического алмаза белого цвета по п.1, отличающийся тем, что условия включают в себя увеличение температуры в пределах от 750°C до 1200°C и понижение давления в пределах от 120 мбар до 160 мбар.

5. Способ производства монокристаллического алмаза белого цвета по п.1, отличающийся тем, что углеводородный газ, содержащий углерод, представляет собой метан.

6. Способ производства монокристаллического алмаза белого цвета по п.1, отличающийся тем, что химическое парофазное осаждение происходит при наличии микроволновой плазмы и водорода.

7. Способ производства монокристаллического алмаза белого цвета по п.1, отличающийся тем, что плазма в виде микроволной плазмы генерируется магнетроном, работающим с мощностью 6000 Вт и частотой 2,45 ГГц.

8. Способ производства монокристаллического алмаза белого цвета по п.1, отличающийся тем, что газы проходят через камеру при скорости потока газа, составляющей примерно 30 л/ч.

9. Способ производства монокристаллического алмаза белого цвета по п.8, отличающийся тем, что газы включают в себя кислород и гелий.

10. Способ производства монокристаллического алмаза белого цвета по п.1, отличающийся тем, что алмазное зерно ориентируется в кристаллической ориентации {100}.

11. Способ производства монокристаллического алмаза белого цвета по п.1, отличающийся тем, что алмазное зерно имеет размер от 3×3 мм до 5×5 мм и с толщиной, варьирующейся от 1 мм до 3 мм.

12. Способ производства монокристаллического алмаза белого цвета по п.1, дополнительно содержащий полировку подложки до обработки поверхности до оптического качества после помещения подложки в камеру.

13. Способ производства монокристаллического алмаза белого цвета по п.1, отличающийся тем, что температура увеличивается до 2300°C в течение 20 мин для образования комплексов бора и азота для усиления цвета и прозрачности алмаза.

14. Монокристаллический алмаз белого цвета ювелирного качества, производимый при помощи способа по п.1.