【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.05.28】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
24SH0034
利用課題名 / Title
CVDダイヤモンドの合成
利用した実施機関 / Support Institute
信州大学 / Shinshu Univ.
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
外部利用/External Use
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）物質・材料合成プロセス/Molecule & Material Synthesis（副 / Sub）加工・デバイスプロセス/Nanofabrication
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）次世代ナノスケールマテリアル/Next-generation nanoscale materials（副 / Sub）高度なデバイス機能の発現を可能とするマテリアル/Materials allowing high-level device functions to be performed
キーワード / Keywords
光デバイス/ Optical Device,ナノ粒子/ Nanoparticles,蒸着・成膜/ Vapor deposition/film formation, 放射光/ Synchrotron radiation
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
岡田 京子
所属名 / Affiliation
公益財団法人 高輝度光科学研究センター
共同利用者氏名 / Names of Collaborators Excluding Supporters in the Hub and Spoke Institutes
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Supporters in the Hub and Spoke Institutes
森本信吾,橋本佳男
利用形態 / Support Type
（主 / Main）共同研究/Joint Research（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
ダイヤモンドは各種光デバイス等で応用できる機能性材料である。しかし、その製法およびその性能には開発・改善の余地が大いにある。そこで、本研究では、まず、CVDダイヤモンド合成装置を使用して数十ミクロンレベルの厚みの単結晶（一部）および多結晶からなるダイヤモンドの薄膜の合成を行った。簡易卓上SEM-EDXで作製したダイヤモンド薄膜の表面を観測し、ダイヤモンドが密に（孔なく）成長している事を確認した。さらに、FE-SEM-EDXで作製したダイヤモンド薄膜の断面を観測し、種面から薄膜表面迄、密に詰まった数十ミクロンレベルのダイヤモンド薄膜が数ミリメートルの範囲に渡って生成されている事を確認した。今後、さらにTEMなどでも観測する予定で有る。
実験 / Experimental
信州大学合成設備ダイヤモンドCVDダイヤモンド合成装置（合成支援を利用）を用いて、数時間からほぼ1日の長時間をかけて、数十ミクロンレベルの厚みで数ミリ角から1cm角程度の大きさののダイヤモンド薄膜の製作を行った。
結果と考察 / Results and Discussion
信州大学合成設備ダイヤモンドCVD装置（合成支援を利用）を用いて、数時間からほぼ1日の長時間の合成を行い、数十ミクロンレベルの厚みのダイヤモンド薄膜の形成を行った。濡れ特性や物性・機能の異なる各種基板材料を用いて、出来上がったダイヤモンド結晶の比較を行った。必ずしも単結晶を要求する実験ではなかったため、多結晶にて数十ミクロン厚みの薄膜が1cm角程度のエリアに形成されることを確認した。信州大のCVD装置では熱フィラメント法装置に比べ、密に均一なダイヤモンド膜が成長できていることが解ったので、今後はCVD装置の弱点である大面積化・製作時間の短時間化を目指す。さらには最適な基板材料の絞り込みも目指す。その上で、機能性デバイスの製作に持っていく予定である。なお、機能性デバイスの開発に必要な要素の「Bのコンタミ無、N濃度は0.1ppm以下(ppb程度が必要）」の到達に関しては別途評価を行う予定である。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
図１ 合成ダイヤモンドの像
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件