| 研究課題/領域番号 |
63550017
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
藤田 英一 大阪大学, 基礎工, 教授 (90029380)
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| 研究分担者 |
江澤 正思 大阪大学, 基礎工, 助手 (90160358)
大嶋 隆一郎 大阪大学, 基礎工, 助教授 (50029469)
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| キーワード | 人工ダイヤモンド / 薄膜 / 気相成長法 / ダイヤモンド構造 / グラファイト構造 / 透過電子顕微鏡法 / 電子回折 / 層状欠陥 |
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| 研究概要 |
シリコン基板上にメタン及び水素の混合ガスを用いて化学気相成長法により種々の条件で成長させた人工ダイヤモンド薄膜を透過電顕法で観察し成長欠陥の知見を得ようとした。ダイヤモンドペーストでバス研磨を行った111方位のn型シリコンを800℃に加熱した基板上に成長させた平均厚さが0.25から2μmのダイヤモンド薄膜について基板側から化学研磨により検鏡試料を得た。薄膜は多結晶であり、個々の結晶粒径は1μm以下で、基板との間には特定の方位関係は見い出せなかった。即ち、個々のダイヤモンド結晶粒は基板の方位とは無関係に成長しており優先方位は示さない。結晶構造はほぼ完全なダイヤモンド構造をとっており非常に稀にしかグラファイト構造は観察されなかった。2μm厚の試料においては電子の非弾性散乱が顕著で電子回折像が得られず、透過像は観察出来たが結晶学的情報を得ることは通常の200kV級電子顕微鏡では不可能であった。そのため、そのような試料に対しては超高電圧電子顕微鏡の使用が必要であった。1μm厚の薄膜試料では電子顕微鏡像と回折像との対応が可能であり、粒内にはしばしば層状組織が観察された。しかしながら、それが双晶欠陥であるか積層欠陥であるかは同定出来なかった。又、基板と薄膜の界面にはしばしば直線状の欠陥の存在が認められた。薄膜の平均厚が0.25μmの場合には試料は連続膜にはならずに截頭六面体の形状を持つダイヤモンド粒子が基板上に分散した成長していた。
次年度においては天然ダイヤモンドについて格子欠陥を導入することなしに検鏡試料を作成する技術を完成させ、天然ダイヤモンドに関する成長欠陥の観察と電子線照射損傷の知見を得ることを考えている。
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