低欠陥ダイヤモンド簿膜の作製

• Material Type: 文書・図像類
• Title: 低欠陥ダイヤモンド簿膜の作製
• Author/Editor: 渡辺, 一郎; Watanabe, Ichiro
• Author Heading: 渡辺, 一郎; Watanabe, Ichiro
• Publication Date: 2001-10-22
• Publication Date (W3CDTF): 2001-10-22
• Alternative Title: Synthesis of Diamond Films with Low Defects
• Periodical title: 平成11(1999)年度 科学研究費補助金 基盤研究(C) 研究成果報告書概要 = 1999 Fiscal Year Final Research Report Summary
• No. or year of volume/issue: 1997 – 1999
• Volume: 1997 – 1999
• Pages: 2p.-
• Text Language Code: jpn
• Subject Heading: ダイヤモンド簿膜; 高周波CVD; ESR; 配向膜; 3弗化炭素; ダングリングボンド; diamond film; radio frequency CVD; textured film; carbon trifluoride; dangling bond
• Target Audience: 一般
• Note (General): 金沢大学工学部; 出来る限り常磁性欠陥の少ないダイヤモンド薄膜を合成することを目的として,高周波(13.56MHz)プラズマCVD装置に赤外線加熱を併用して,ダイヤモンド薄膜の合成を行った。原料として,エチルアルコールと3弗化炭素(CHF_3)を水素で希釈した混合ガスを使い,種々の条件下でダイヤモンド薄膜の合成を試みた。次に,膜を出来るだけ大きな配向結晶粒で構成すると,低欠陥化を図れるのではないかと思い,マイクロ波プラズマCVD法で,メタンと水素を原料にして,シリコン(100)基板上に(100)配向ダイヤモンド膜を作製した。これらの膜を評価したところ,以下のことが明らかになった。1 エチルアルコールと3弗化炭素を用いても,堆積温度が350℃の低温で,3弗化炭素濃度が0.1〜0.6%の範囲で,ダイヤモンド薄膜が得られる。2 堆積温度が400〜500℃で,非ダイヤモンド性分を含まない良質の膜が得られる。4弗化炭素を用いた場合には,最も良質の膜が得られたのは550℃であったので,3弗化炭素を用いることで,かなりの堆積温度の低温化を果たしている。3 常磁性欠陥密度の最も少なかった値は7x10^<17>cm^<-3>で,これは4弗化炭素を用いた場合の最良値に匹敵した値となっている。4 配向膜では,膜厚の増加とともに結晶粒は大きくなり,また,粒界密度は減少してゆく。常磁性欠陥密度もこれに伴い減少してゆくが,高品質の非配向膜に較べて,約一桁大きくなっている。5 配向膜では圧縮性応力がかかっており,これにより,かえって常磁性欠陥密度が増加したと思われる。; The synthesis of diamond films with paramagnetic defects as low as possible was performed using a radio-frequency (13.56 MHz) plasma CVD apparatus and an infrared-radiation heater. We tried to synthesize diamond films under various conditions using a mixture gas of ethyl alcohol and carbon trifluoride (CHFィイD23ィエD2) diluted with hydrogen. Next, we synthesized (100)-textured diamond films on (100)-silicon substrates from a source gas of methane and hydrogen using microwave plasma CVD method, because we considered that a reduction of defects can be realized if the films are composed of textured diamond grains with a large size as possible. As a result of various evaluations of these films, the following facts were clarified.1. When ethyl alcohol and carbon trifluoride are used, diamond films can be obtained at a low-deposition temperature of 350 ℃ in a range of trifluoride concentration between 0.1 and 0.6%.2. A high-quality film without nondiamond components can be obtained at deposition temperatures of 400 to 500 ℃. When carbon tetrafluoride was used, the highest-quality film was obtained at 550 ℃. Thus we realized a considerable reduction of deposition temperature by the use of the trifluoride.3. The lowest value of paramagnetic defect density is 7 x 10ィイD117ィエD1 cmィイD1-3ィエD1. This value is comparable to that in the film grown by using the tetrafluoride.4. In the textured films, the size of crystal-grain increases and the density of grain-boundary decreases with increasing the film thickness. Thereby, the density of paramagnetic defects decreases, but it is higher by about one order of magnitude compared with that in the untextured films with high quality.5. The textured films are subjected to a compressive stress. The density of paramagnetic defects is assumed to be increased by this stress.; 研究課題/領域番号:09650011, 研究期間(年度):1997 – 1999; 出典：研究課題「低欠陥ダイヤモンド簿膜の作製 」課題番号09650011（KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所）） （https://kaken.nii.ac.jp/ja/report/KAKENHI-PROJECT-09650011/096500111999kenkyu_seika_hokoku_gaiyo/）を加工して作成
• DOI: 10.24517/00066002
• Access Restrictions: 限定公開
• Related Material: https://kaken.nii.ac.jp/search/?qm=70019743; https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09650011/; https://kaken.nii.ac.jp/ja/report/KAKENHI-PROJECT-09650011/096500111999kenkyu_seika_hokoku_gaiyo/
• Data Provider (Database): 国立情報学研究所 : 学術機関リポジトリデータベース（IRDB）（機関リポジトリ）; https://irdb.nii.ac.jp
• Original Data Provider (Database): 金沢大学 : 金沢大学学術情報リポジトリKURA