1996 Fiscal Year Annual Research Report

ダイヤモンドおよび立方晶BNの合成および成長機構に関する研究

Research Project

Project/Area Number	06403016
Research Institution	Tokyo Institute of Technology
Principal Investigator	福長脩東京工業大学, 工学部, 教授 (20199251)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	大橋直樹東京工業大学, 工学部, 助手 (60251617) 鶴見敬章東京工業大学, 工学部, 助教授 (70188647) 井川博行神奈川工科大学, 応用化学科, 教授 (30016612)
Keywords	ダイヤモンド / 立方晶BN / 成長機構 / 成長溶媒 / 単結晶 / 高純度化 / 窒素の定量 / 再結晶化法
Research Abstract	これまでの成果を総括し、ダイヤモンド及び立方晶BNの合成と成長機構について総合的な考察を行うのが本年度の目標である。ダイヤモンド単結晶育成法としては高圧での金属溶媒法を適用した。金属溶媒の選択、温度圧力条件の設定などは結晶中の不純物分布に大きな影響を与える。特に代表的な不純物である窒素はゲッター元素を溶媒に添加して、除去することが一般的である。特に代表的な、Tiゲッターが有効な金属溶媒を探索するため、Ni,Co,Fe等の単体溶媒及びFe-Ni,Fe-Co等の合金溶媒を使用してダイヤモンドの単結晶成長を行い、ダイヤモンド結晶中の窒素を赤外分光法で定量分析を行った。溶媒の種類によらずTiゲッターの最適添加量は0.5-1%であり、ダイヤモンド結晶中の窒素量は高温度育成ほど減少すること、特定の溶媒では特にその効果が顕著であることなどが分かった。また、カソードルミネセンス法によりNiもダイヤモンド結晶中に取り込まれることが分かったため、より高純度結晶を育成する溶媒としてはFe-Co合金等が望ましい。このような結果をもとにして特に高純度結晶育成に適したFe-Co合金を選択し、育成した結晶中の窒素濃度Ni濃度を定量的に評価した。育成結晶は特に種結晶近傍で炭素の供給の乱れから、ネガティブクリスタル、包有物などが混入しやすい。これを防止する新しい結晶育成技術である再結晶化高純度化法を考案し、その有効性を検証した。また、その応用として連続的に特性の異なる単結晶を育成できることを見出しているなど、ダイヤモンド、立方晶BN単結晶の高純度化については様々な知見が集積された。

Research Products
(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] T.Sugano: "Pressure and temperature region of diamond formation in systems graphite and Fe containing alloy" Diamond and Related Materials. 5. 29-33 (1996)
[Publications] M.Iizuka: "Nucleation and growth of diamond using Ni-Ti,Ni-Nb and Fe-B alloy as solvents" Diamond and Related Materials. 5. 38-42 (1996)
[Publications] Xin Qiao: "Enhancement of diamond nucleation on alumina substrates by the activated species transport method" Diamond and Related Materials. 5. 1096-1102 (1996)
[Publications] O.Fukunaga: "Nucleation of CVD diamond on various substrate materials" Proc.Int.Diamond Symposium,Seoul 1996,edited by Dae-Soon Lim and Hyung-Hoi Koo. 12-16 (1996)
[Publications] O.Fukunaga: "Pressure and temperature control and HPHT diamond synthesis using FB25 type belt apparatus" Proc.Int.Diamond Symposium,Seoul 1996,edited by Dae-Soon Lim and Hyung-Hoi Koo. 206-209 (1996)
[Publications] 高溶成: "FB型ベルト超高圧装置における高温での圧力補正" 圧力技術. 34. 373-380 (1996)

1996 Fiscal Year Annual Research Report

ダイヤモンドおよび立方晶BNの合成および成長機構に関する研究

Principal Investigator

福長 脩 東京工業大学, 工学部, 教授 (20199251)

Research Products

[Publications] T.Sugano: "Pressure and temperature region of diamond formation in systems graphite and Fe containing alloy" Diamond and Related Materials. 5. 29-33 (1996)

[Publications] M.Iizuka: "Nucleation and growth of diamond using Ni-Ti,Ni-Nb and Fe-B alloy as solvents" Diamond and Related Materials. 5. 38-42 (1996)

[Publications] Xin Qiao: "Enhancement of diamond nucleation on alumina substrates by the activated species transport method" Diamond and Related Materials. 5. 1096-1102 (1996)

[Publications] O.Fukunaga: "Nucleation of CVD diamond on various substrate materials" Proc.Int.Diamond Symposium,Seoul 1996,edited by Dae-Soon Lim and Hyung-Hoi Koo. 12-16 (1996)

[Publications] O.Fukunaga: "Pressure and temperature control and HPHT diamond synthesis using FB25 type belt apparatus" Proc.Int.Diamond Symposium,Seoul 1996,edited by Dae-Soon Lim and Hyung-Hoi Koo. 206-209 (1996)

[Publications] 高 溶成: "FB型ベルト超高圧装置における高温での圧力補正" 圧力技術. 34. 373-380 (1996)

福長脩東京工業大学, 工学部, 教授 (20199251)

[Publications] 高溶成: "FB型ベルト超高圧装置における高温での圧力補正" 圧力技術. 34. 373-380 (1996)