| 研究課題/領域番号 |
06403016
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
福長 脩 東京工業大学, 工学部, 教授 (20199251)
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| 研究分担者 |
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, 工学部, 教授 (30016612)
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| キーワード | ダイヤモンド単結晶 / cBN単結晶 / 結晶成長機構 / 溶媒中での電子状態 |
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| 研究概要 |
本年度はBN系の核発生と結晶成長に関する研究を従来検討されていなかったMG_3BN_3溶媒を使用して検討した。その結果、水分を含まない系では成長には5GPa,1800℃の条件が必要である。水分を含んでいる場合はアンモニアが溶媒として作用する可能性があり成長温度が低下すると期待されたが、現在までではそれを実証するデータは得られていない。
ダイヤモンド中の窒素が成長条件に及ぼす影響については、詳細な結晶成長実験を行い、成長温度が高いほど窒素濃度が減少することを認めた。これによって高純度結晶の成長条件の一部が明らかになった。また、種結晶と直接接続した熔解析出による成長手法を新たに開発して、種結晶と成長結晶の界面の状況などがカソードルミネセンスによって明らかとなり、極めて平坦な界面が形成されることが分かった。
ダイヤモンド成長に際しての溶媒中の炭素の電子状態を推定するためにオージェ電子スペクトル法へ解析して炭素の電子状態が溶媒の組成によって大きく変化することを確認した。
ダイヤモンド原料である炭素の組織も結晶成長過程に大きく関与するがこれに関する実験結果は極少ない。このため約20種類の炭素原料を選択して、結晶化度、組織などを検討しさらに膜成長法によってダイヤモンドの核発生密度、成長速度等を比較して原料炭素の効果の顕著なことを見出して現在それを総括的にまとめる作業を行っている。
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