大面積ダイヤモンド合成

ヘテロエピタキシャル成長

ダイヤモンドは優れた物性を持つ半導体としての側面を持ち、高性能なセンサや低損失な電力変換装置(インバータ)を実現する材料としても期待されています。しかし、現在主流の人工ダイヤモンドの製法である「高温高圧法」では5mm角程度の大きさに制限されてしまい、このままでは研究の発展や実用化は難しいでしょう。そこで本研究室では、Siなどの異種基板上に薄膜としてダイヤモンドを合成することにより、非常に大面積なダイヤモンドを合成する技術に着目しています。

我々は3C-SiCというSiとダイヤモンドの中間の性質を持つ材料を間に挟み、高いガス分解効率を持つ先端放電型マイクロ波プラズマを使うことによって高品質なダイヤモンド薄膜の合成する研究を行っています。

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図1. 合成中の写真
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図2. 先端放電型合成装置と3C-SiC/Si下地基板
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図3. 合成したダイヤモンド薄膜