プラズマCVD法による単結晶ダイヤモンドの製造方法

開放特許情報番号
L2008002746
開放特許情報登録日
2008/6/6
最新更新日
2009/9/25

基本情報

出願番号 特願2008-038223
出願日 2008/2/20
出願人 独立行政法人産業技術総合研究所
公開番号 特開2009-196832
公開日 2009/9/3
発明の名称 プラズマCVD法による単結晶ダイヤモンドの製造方法
技術分野 無機材料、電気・電子
機能 材料・素材の製造、加圧・減圧、加熱・冷却
適用製品 プラズマCVD法による単結晶ダイヤモンドの製造
目的 マイクロ波プラズマCVD法は、比較的大型の単結晶ダイヤモンドを作製するのに適した方法であるが、成長速度が遅いという欠点がある。プラズマCVD装置内のガス圧力を、80torr程度以上の高圧とすることによって合成速度を上げることができるが、基板温度が1000℃以上に上昇して良質な単結晶ダイヤモンドを得ることができない。そこで、80torr程度を超えるような高圧下におけるプラズマCVD法による単結晶ダイヤモンドの製造においても、基板温度の上昇を抑制して、良質な単結晶ダイヤモンドを速い成長速度で合成することを可能とする。
効果 この単結晶ダイヤモンドの製造方法によれば、80torr程度を超えるような高圧下におけるプラズマCVD法による単結晶ダイヤモンドの製造においても、基板温度の上昇を抑制することができ、その結果、良質な単結晶ダイヤモンドを速い成長速度で得ることが可能である。
技術概要
合成室内の圧力を80torr以上とするプラズマCVD法による単結晶ダイヤモンドの製造方法において、ヘリウムガスを添加した原料ガスを用いることにより、基板温度の上昇を抑制して、良質な単結晶ダイヤモンドを速い成長速度で合成することができる。原料ガスとしては、例えば、メタンガス、アセチレンガス等の炭素源となるガスと水素ガスとの混合ガスを用いるが、更に、窒素ガスを加えることによって単結晶ダイヤモンドの成長速度を向上させることができる。この原料ガスに、ヘリウムガスを加えてダイヤモンド単結晶の成長速度に殆ど影響を及ぼすことなく、ダイヤモンド基板の温度上昇を抑制する。ヘリウムガスの供給量については特に限定的ではないが、ヘリウムガスの供給量が多くなると基板温度の上昇を抑制する効果も大きくなり、また、ヘリウムガスの供給量が同一であっても、水素ガス供給量に対するヘリウムガス供給量の比率が大きくなると、基板温度の上昇を抑制する効果が大きくなる。水素ガス供給量1モルに対して、ヘリウムガス供給量を0.1モル程度以上とすることが好ましい。また、基板温度が1200℃を超えない範囲となるように、ヘリウムガスの供給量を決めるのが望ましい。
イメージ図
実施実績 【無】   
許諾実績 【無】   
特許権譲渡 【否】
特許権実施許諾 【可】

登録者情報

その他の情報

関連特許
国内 【無】
国外 【無】   
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