申請(qǐng)?zhí)枺?01580039728.8
　　申請(qǐng)人：住友電氣工業(yè)株式會(huì)社
　　發(fā)明人：辰巳夏生 西林良樹 角谷均

　　摘要： 在單晶金剛石(20)的晶體生長(zhǎng)主表面(20m)的X射線形貌照片中，晶體缺陷點(diǎn)(20dp)的組聚集而存在，各個(gè)晶體缺陷點(diǎn)(20dp)是到達(dá)所述晶體生長(zhǎng)主表面(20m)的晶體缺陷線(20dq)的前端點(diǎn)，所述晶體缺陷線(20dq)表示其中存在晶體缺陷(20d)的線。此外，在所述單晶金剛石(20)中，平行存在多個(gè)晶體缺陷線狀聚集區(qū)域(20r)。在所述多個(gè)晶體缺陷線狀聚集區(qū)域(20r)中，晶體缺陷點(diǎn)(20dp)的組聚集并在相對(duì)于一個(gè)任意規(guī)定方向成30°以內(nèi)的角的方向上以線狀延伸。由此，提供一種單晶金剛石，所述單晶金剛石適合用于切削工具、拋光工具、光學(xué)部件、電子部件、半導(dǎo)體材料等。 　　主權(quán)利要求：1.一種單晶金剛石，其中在所述單晶金剛石的晶體生長(zhǎng)主表面的X射線形貌照片中，晶體缺陷點(diǎn)的組聚集而存在，各個(gè)所述晶體缺陷點(diǎn)是到達(dá)所述晶體生長(zhǎng)主表面的晶體缺陷線的前端點(diǎn)，所述晶體缺陷線表示其中存在晶體缺陷的線。
　　2.一種單晶金剛石，其中在所述單晶金剛石的晶體生長(zhǎng)主表面的X射線形貌照片中，平行存在多個(gè)晶體缺陷線狀聚集區(qū)域，并且在所述多個(gè)晶體缺陷線狀聚集區(qū)域中，晶體缺陷點(diǎn)的組聚集并在相對(duì)于一個(gè)任意規(guī)定方向成30°以內(nèi)的角的方向上以線狀延伸，各個(gè)所述晶體缺陷點(diǎn)是到達(dá)所述晶體生長(zhǎng)主表面的晶體缺陷線的前端點(diǎn)，所述晶體缺陷線表示其中存在晶體缺陷的線。
　　3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的單晶金剛石，其中，在與所述晶體缺陷線狀聚集區(qū)域以線狀延伸的方向垂直的方向上每1mm存在兩個(gè)以上所述晶體缺陷線狀聚集區(qū)域，并且在所述晶體缺陷線狀聚集區(qū)域以線狀延伸的方向上所述晶體缺陷線狀聚集區(qū)域之間的間隔為500μm以下。
　　4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的單晶金剛石，其中，所述晶體缺陷線狀聚集區(qū)域在所述晶體生長(zhǎng)主表面處每1cm2包含五個(gè)以上各自具有300μm以上的長(zhǎng)度的長(zhǎng)的晶體缺陷線狀聚集區(qū)域。
　　5.根據(jù)權(quán)利要求1～4中任一項(xiàng)所述的單晶金剛石，其中，所述晶體缺陷點(diǎn)的密度大于20mm-2。
　　6.根據(jù)權(quán)利要求1～4中任一項(xiàng)所述的單晶金剛石，其中，所述晶體缺陷點(diǎn)的密度大于300mm-2。
　　7.根據(jù)權(quán)利要求1～6中任一項(xiàng)所述的單晶金剛石，其中，所述晶體缺陷點(diǎn)的組合位錯(cuò)點(diǎn)的密度大于20mm-2，各個(gè)所述組合位錯(cuò)點(diǎn)是到達(dá)所述晶體生長(zhǎng)主表面的組合位錯(cuò)的前端點(diǎn)，所述組合位錯(cuò)由多個(gè)刃型位錯(cuò)和多個(gè)螺旋位錯(cuò)中的至少一者的組合產(chǎn)生。
　　8.根據(jù)權(quán)利要求1～6中任一項(xiàng)所述的單晶金剛石，其中，所述晶體缺陷點(diǎn)的組合位錯(cuò)點(diǎn)的密度大于30mm-2，各個(gè)所述組合位錯(cuò)點(diǎn)是到達(dá)所述晶體生長(zhǎng)主表面的組合位錯(cuò)的前端點(diǎn)，所述組合位錯(cuò)由多個(gè)刃型位錯(cuò)和多個(gè)螺旋位錯(cuò)中的至少一者的組合產(chǎn)生。
　　9.根據(jù)權(quán)利要求1～8中任一項(xiàng)所述的單晶金剛石，其包含多個(gè)單晶金剛石層。
　　10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的單晶金剛石，其中，所述晶體缺陷線在所述單晶金剛石層之間的界面處新產(chǎn)生或支化，并且所述晶體生長(zhǎng)主表面的所述晶體缺陷點(diǎn)的密度高于所述晶體生長(zhǎng)主表面相反側(cè)的主表面的所述晶體缺陷點(diǎn)的密度。
　　11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的單晶金剛石，其中，所述晶體缺陷線在所述單晶金剛石層之間的界面處新產(chǎn)生、消失、支化或會(huì)合，并且所述晶體生長(zhǎng)主表面的所述晶體缺陷點(diǎn)和所述晶體生長(zhǎng)主表面相反側(cè)的晶體生長(zhǎng)主表面的所述晶體缺陷點(diǎn)的密度高于所述單晶金剛石層之間的所述界面處的所述晶體缺陷點(diǎn)的密度。
　　12.根據(jù)權(quán)利要求1～11中任一項(xiàng)所述的單晶金剛石，其包含1ppm以上的氮原子作為雜質(zhì)原子。
　　13.根據(jù)權(quán)利要求1～11中任一項(xiàng)所述的單晶金剛石，其包含3ppm以上的氮原子作為雜質(zhì)原子。
　　14.根據(jù)權(quán)利要求1～11中任一項(xiàng)所述的單晶金剛石，其包含小于1ppm的氮原子作為雜質(zhì)原子。
　　15.根據(jù)權(quán)利要求1～11中任一項(xiàng)所述的單晶金剛石，其包含0.3ppm以下的氮原子作為雜質(zhì)原子。
　　16.根據(jù)權(quán)利要求1～15中任一項(xiàng)所述的單晶金剛石，其中，當(dāng)所述單晶金剛石具有500μm的厚度時(shí)，對(duì)400nm光的透射率為60％以下。
　　17.一種制造單晶金剛石的方法，所述方法包括：準(zhǔn)備具有籽晶缺陷線狀聚集區(qū)域的金剛石籽晶，在所述金剛石籽晶的主表面上，籽晶缺陷點(diǎn)的組在籽晶缺陷線狀聚集區(qū)域中聚集并以線狀延伸；和在所述金剛石籽晶的所述主表面上通過化學(xué)氣相沉積法生長(zhǎng)單晶金剛石。
　　18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的制造單晶金剛石的方法，其中，在與所述籽晶缺陷線狀聚集區(qū)域以線狀延伸的方向垂直的方向上每1mm存在兩個(gè)以上籽晶缺陷線狀聚集區(qū)域，并且在所述籽晶缺陷線狀聚集區(qū)域以線狀延伸的方向上所述籽晶缺陷線狀聚集區(qū)域之間的間隔為500μm以下。
　　19.根據(jù)權(quán)利要求17或18所述的制造單晶金剛石的方法，其中，所述籽晶缺陷線狀聚集區(qū)域在所述主表面處每1cm2包含五個(gè)以上各自具有300μm以上的長(zhǎng)度的長(zhǎng)的籽晶缺陷線狀聚集區(qū)域。
　　20.根據(jù)權(quán)利要求17～19中任一項(xiàng)所述的制造單晶金剛石的方法，其中，所述籽晶缺陷點(diǎn)的密度大于10mm-2。
　　21.根據(jù)權(quán)利要求17～19中任一項(xiàng)所述的制造單晶金剛石的方法，其中，所述籽晶缺陷點(diǎn)的密度大于100mm-2。
　　22.根據(jù)權(quán)利要求17～21中任一項(xiàng)所述的制造單晶金剛石的方法，其中，在所述金剛石籽晶的所述主表面進(jìn)行氫終止之后的電子顯微鏡的二次電子照片中，籽晶損傷點(diǎn)的密度大于3mm-2，各個(gè)所述籽晶損傷點(diǎn)表示存在晶體損傷的點(diǎn)。
　　23.根據(jù)權(quán)利要求17～21中任一項(xiàng)所述的制造單晶金剛石的方法，其中，在所述金剛石籽晶的所述主表面進(jìn)行氫終止之后的電子顯微鏡的二次電子照片中，籽晶損傷點(diǎn)的密度大于30mm-2，各個(gè)所述籽晶損傷點(diǎn)表示存在晶體損傷的點(diǎn)。
　　24.一種工具，所述工具選自由如下工具構(gòu)成的組：切削刀、銑刀修光刃、端銑刀、鉆頭、鉸刀、刀具、修整器、導(dǎo)線器、拉絲模具、水射流噴嘴、金剛石刀、玻璃刀和劃線器，所述工具在與工件的接觸部分處包含權(quán)利要求1～16中任一項(xiàng)所述的單晶金剛石。
　　25.一種部件，所述部件選自由如下部件構(gòu)成的組：光學(xué)部件、散熱器、生物芯片、傳感器和半導(dǎo)體基板，所述部件包含權(quán)利要求1～16中任一項(xiàng)所述的單晶金剛石。