Brevet FR3038917A1 (20170120)
REVENDICATIONS1. Substrat germe (10) de diamant monocristallin, pour la croissance homoépitaxiale de diamant par dépôt chimique en phase vapeur, présentant un corps constitué : - d'une paroi inférieure (12) servant d'appui sur la base ou porte-substrat d'un réacteur, et - d'une ou de plusieurs parois extérieures latérales (14), et d'une ou de plusieurs parois extérieures supérieures (16) sur lesquelles la croissance homoépitaxiale est 10 réalisée, caractérisé en ce que l'intérieur du corps est ajouré par une ouverture traversante (20) s'étendant entre la ou les parois extérieures supérieures (16) et la paroi inférieure (12), délimitant ainsi une ou plusieurs parois intérieures (18) sur lesquelles la croissance 15 homoépitaxiale est également réalisée, l'ouverture traversante (20) présentant une largeur d'au moins 0,5 mm.\n<CLM>\1\tSubstrat germe de diamant monocristallin selon la revendication 1, caractérisé en ce que la (ou les) paroi(s) intérieures (18) est(sont) réalisée(s) pour être verticale(s) 20 quand la paroi inférieure (12) repose en appui sur une base ou un porte-substrat de réacteur.\n<CLM>\1\tSubstrat germe de diamant monocristallin selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'ouverture traversante (20) présente au moins deux parois 25 intérieures (18), en regard, parallèles l'une à l'autre.\n<CLM>\1\tSubstrat germe de diamant monocristallin selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'ouverture traversante (20) présente un pourtour rectangulaire, et deux paires de deux parois intérieures, en regard, parallèles l'une à l'autre. 30 3038917 17\n<CLM>\1\tSubstrat germe de diamant monocristallin selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la ou les parois supérieures extérieures (16) sont un plan (001) ou équivalent. 5\n<CLM>\1\tSubstrat germe de diamant monocristallin selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les parois intérieures (18) sont orientées entre les plans (100) et (010).\n<CLM>\1\tSubstrat germe de diamant monocristallin selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la largeur de l'ouverture traversante (20) est de plusieurs mm.\n<CLM>\1\tSubstrat germe de diamant monocristallin selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'ouverture traversante (20) est réalisée par découpe laser.\n<CLM>\1\tSubstrat germe de diamant monocristallin selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la ou les parois supérieures extérieures (16) et les parois intérieures (18) forment un angle quelconque inférieur à 90°.\n<CLM>\1\tSubstrat germe de diamant monocristallin selon l'une des revendications 1 à 9, 20 caractérisé en ce que le corps a été réalisé par un procédé HPHT.\n<CLM>\1\tSubstrat germe de diamant monocristallin selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le corps est un parallélépipède rectangle, avantageusement un parallélépipède rectangle à base carrée. 25\n<CLM>\1\tSubstrat germe de diamant monocristallin selon l'une des revendications 1 à 2, 5 à 11, caractérisé en ce que le pourtour de l'ouverture traversante (20) est circulaire ou conique. 30\n<CLM>\1\tProcédé de formation d'un monocristal de diamant comprenant les étapes suivantes : 3038917 18 - on fournit un substrat de diamant monocristallin selon l'une quelconque des revendications précédentes, ayant une densité de dislocations initiale supérieure ou égale à 104 cm-2, - on effectue une croissance homoépitaxiale par dépôt chimique en phase vapeur sur 5 l'ensemble des parois extérieures supérieures (16), des parois extérieures latérales (14) et des parois intérieures (18) du substrat de sorte que la croissance homoépitaxiale du diamant soit réalisée normalement sur la ou les parois supérieures extérieures (16), la croissance homoépitaxiale du diamant soit réalisée latéralement sur la ou les 10 parois latérales extérieures (14), la croissance homoépitaxiale du diamant soit réalisée latéralement sur la ou les parois intérieures (18) formant des zones de croissance latérale dans l'ouverture traversante (20) conduisant à une coalescence du diamant qui croit latéralement à partir de ces parois intérieures (18), et donc à une disparition progressive de 15 l'ouverture traversante (20) définissant ainsi une zone T située au-dessus de l'ouverture traversante (20) présentant une densité de dislocations inférieure d'au moins un à plusieurs ordres de grandeur par rapport à celle du substrat germe de départ.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 13, comprenant une étape de découpe de la zone de monocristal T au-dessus de l'ouverture traversante (20) afin d'en extraire un monocristal contenant une densité de dislocations inférieure ou égale à 103 cm-2 et pouvant à nouveau être utilisé pour une croissance homoépitaxiale.\n<CLM>\1\tSubstrat germe de diamant monocristallin obtenu par le procédé selon l'une des revendications 13 à 14, présentant un taux de dislocations inférieur ou égal à 103 cm-2 et une surface d'au moins 0.5x0.5 mm2.