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ダイヤモンドの製造方法

国内特許コード P150012198
整理番号 2014-063
掲載日 2015年8月20日
出願番号 特願2015-102143
公開番号 特開2016-216298
出願日 平成27年5月19日(2015.5.19)
公開日 平成28年12月22日(2016.12.22)
発明者
  • 徳田 規夫
  • 猪熊 孝夫
  • 伊藤 槙哉
  • 有屋田 修
出願人
  • 国立大学法人金沢大学
  • アリオス株式会社
発明の名称 ダイヤモンドの製造方法
発明の概要 【課題】Ni,Cu,Co等を基材に用いたヘテロエピタキシャル成長法による効率的なダイヤモンドの製造方法の提供。
【解決手段】Ni,Cu,Coのうちいずれかの基材に炭素を固溶させるステップと、前記炭素が固溶された基材の表面にダイヤモンド層をエピタキシャル成長させるステップと、を有するダイヤモンドの製造方法。これらの基材に対する炭素の固溶限界濃度は温度依存性が高く、基材の表面にダイヤモンド層を形成させた後に常温等まで冷却すると、炭素の基材への固容限界濃度は温度依存性が高いので、基材中に固溶していた炭素は基材表面、即ち、ダイヤモンド層と基材との間に層状構造からなるグラファイト層として析出し、この柔らかいグラファイト層が緩衝膜となり、ダイヤモンド層にひずみが発生しにくく、また、この部分で容易に剥離が生じるため、自立型のダイヤモンドが容易に得られる。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要


ダイヤモンドの(111)結晶面等の格子定数と、例えばニッケルの(111)結晶面等の格子定数との差が小さく、ニッケルを基材にしたダイヤモンド膜のヘテロエピキシャル成長膜の報告が、例えば非特許文献1に報告されている。
しかし、ニッケルは炭素の固溶度が高く、例えば1600Kでの固溶限界は2.7at%である。
そのため化学気相成長温度ではダイヤモンドが浸食されてしまい、ダイヤモンドの連続膜は得られていなかった。
また、シリコン(Si)を基材に用いた場合に冷却過程で相互の熱収縮係数の差からダイヤモンド及びシリコンに湾曲等の変形が生じる問題があり、ダイヤモンドを自立化するにはSiをエッチングにより除去することとなりシリコン基板が消耗品となる問題もあった。

産業上の利用分野


本発明は、CVD(chemical vapor deposition)を用いたダイヤモンドの製造方法に関し、特にニッケル(Ni),銅(Cu),コバルト(Co)等の炭素を固溶する基材を用いたヘテロエピタキシャル成長法によるダイヤモンドの製造方法に係る。

特許請求の範囲 【請求項1】
ニッケル,銅,コバルトのうちいずれかの基材に炭素を固溶させるステップと、前記炭素が固溶された基材の表面にダイヤモンド層をエピタキシャル成長させるステップと、を有することを特徴とするダイヤモンドの製造方法。

【請求項2】
前記炭素が固溶された基材の表面にダイヤモンド層をエピタキシャル成長させた後に冷却するステップを有し、
前記基材に固溶していた炭素を基材とダイヤモンド層との間にグラファイト層として析出させるステップと、を有することを特徴とするダイヤモンド製造方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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出願権利状態 公開
(有)金沢大学ティ・エル・オーは、金沢大学の研究者の出願特許を産業界へ技術移転することを主目的として、金沢大学の教官の出資により設立された技術移転機関です。
ご興味のある方は、下記「問合せ先」へ整理番号と共にご連絡願います。
なお、既に活用のお申し込み・お打合わせ等の段階に入っている場合もございますので、予めご承知おきください。


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