ＮＩＭＳナノテクノロジー拠点東洋大学バイオ・ナノイノベーション創出事業 NIMS Center for Nanotechnology Network 平成19年度トピックス超微細加工領域における支援成果一桁ナノダイヤモンド分散粒子を成長核とする新型CVD 桁ナノダイヤモンド分散粒子を成長核とする新型CVD ダイヤモンド薄膜の試作 a日本バイリーン（株）, b 中村（株）ナノ炭素研究所達郎a,大澤映二b 【研究目的】平均粒径数ｎｍの「一桁ナノダイヤモンド」をウエハー表面に密に形成し、これを核として化学蒸着法（ＣＶＤ）によりダイヤモンド薄膜を成長させることにより、エレクトロニクスデバイスやＮＥＭＳ材料、放熱基板など広い応用が期待される。これを実現するためにはダイヤモンド微粒子を非常に密に基板上に形成することが必要である。本研究はインクジェット法により基板上に堆積したダイヤモンド微粒子の密度を評価した。【成果】図１に示した電子顕微鏡（ＴＥＭ）写真と、平均粒径測定結果から分かるように、非常に粒径の揃った、平均粒径５ｎｍ程度の「一桁ダイヤモンド」を、図２に示したようなインクジェットパターニング装置によりシリコン基板上に堆積した。最適条件によりシリコン表面に形成されたナノダイヤモンドのＡＦＭ観察結果は、図３に示したスキャン領域１μｍｘ１μｍのＡＦＭ像のように、2.4×1011個/cm2とこれまでの最高のナノダイヤモンド密度を実現できた今後はこの技術を用いてＣＶＤ法により平坦なダイヤモイヤモンド密度を実現できた。今後はこの技術を用いてＣＶＤ法により平坦なダイヤモンド膜等の成長を行い、実際にデバイスへの応用を試みる。図１：平均直径4.6±0.7 nm の爆轟法ナノダイヤモンド単結晶粒子のＴＥＭ写真（上）と粒径分散の測定値（下）。非常に単分散の粒子が得られることが分かる図２：インクジェットパターニング装置 (Nano Printer 500, MicroJet Co.) 図３：シリコンウエハー上に形成された一桁ナノダイヤモンド微粒子層のＡＦＭ像（スキャン領域１μｍｘ１μｍ）。２.４ｘ１０１１ｃｍ－２と、これまでの最高密度であることが確認できた。