| 研究概要 |
本研究でめざす成果項目は下記の通りである。 1)酸素中でのグラファイトのレーザーアブレーションによる、サファイア基板上での大面積平坦ダイヤモンド薄膜の低温新合成技術の確立、 2)ダイヤモンドp,n半導体合成のためのレーザーを利用した新手法の確立、 である。今年度は、基板温度および酸素圧を変化させながら、ダイヤモンド結晶成長が効率よく行えるような条件を調べた。その結果、酸素圧が0.1〜0.2Torr、基板温度が600℃付近の条件でダイヤモンドの結晶核形成および成長が起こることを見いだした。SEM観察では、(111)配向したダイヤモンド結晶粒子に特有な結晶面が観察されており、さらに基板面内で結晶方向がそろっているのがわかった。AFM観察より、結晶粒子の平均高さは約0.2μmであった。サファイア基板上ダイヤモンド薄膜のX線回折測定から、サファイア (0001)基板上には、 (111)配向したダイヤモンド結晶がエピタキシャル成長していることがわかった。得られたダイヤモンド結晶の結晶性評価のために、顕微ラマン散乱スペクトルを測定すると、ダイヤモンドに特有な1332.8cm^<-1>を中心とする鋭いラマンピークが観測された。ピークの半値幅は極めて小さく、高品質なダイヤモンド粒子が形成されていることがわかった。
|
