(57)【要約】      （修正有）【課題】ダイヤモンド表面の任意の領域を、結晶欠陥を生成することなく、室温で、また従来に比しその１／１０程度の短時間の処理時間で、改質する方法を提供する。【解決手段】酸素元素含有雰囲気中若しくは真空中、若しくは不活性元素含有雰囲気中に配置したダイヤモンド１の表面に高エネルギー光線７を照射することにより、ダイヤモンド１の表面を酸化して改質する。なお、酸素元素含有雰囲気を構成するのはオゾンあるいは活性酸素であり、不活性元素含有雰囲気を構成するのは窒素、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトンあるいはキセノンである。【選択図】図３
2009023855.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイヤモンドの表面を酸化若しくは清浄化する改質方法であって、ダイヤモンドの表面に高エネルギー光線を照射するにあたり、前記ダイヤモンドを、酸素元素含有雰囲気中若しくは真空中、若しくは不活性元素含有雰囲気中に配置することを特徴とするダイヤモンド表面の改質方法。
【請求項２】
請求項１の表面改質方法において、酸素元素含有雰囲気を構成するのがオゾンあるいは活性酸素であることを特徴とするダイヤモンド表面の改質方法。
【請求項３】
請求項１の表面改質方法において、不活性元素含有雰囲気を構成するのが窒素、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトンあるいはキセノンであることを特徴とするダイヤモンド表面の改質方法。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の表面改質方法において、高エネルギー光線の波長が２８７ｎｍ以下であることを特徴とするダイヤモンド表面の改質方法。
【請求項５】
請求項４に記載の表面改質方法において、波長が２４２ｎｍ以下である高エネルギー光線の全照射量が、波長が２４３ｎｍ以上である高エネルギー光線の全照射量より大きいことを特徴とするダイヤモンド表面の改質方法。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載の表面改質方法に使用するカバー材であって、高エネルギー光線の照射では気化しない物質からなることを特徴とする。
【請求項７】
請求項６に記載のカバー材であって、ニッケル、パラジウム、プラチナ、金、銀、銅、コバルト、ロジウム、イリジウム、アルミニウム、ガリウム、インジウム、ホウ素、ダイヤモンド、黒鉛、シリコン、ゲルマニウム、スズ、鉛、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、ニオブ、タンタルのいずれか若しくはこれらが複数結合した合金、またこれらの窒化物あるいは酸化物のいずれか若しくはこれらが複数結合した合金からなることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイヤモンドの表面を酸化若しくは清浄化するダイヤモンド表面の改質方法と、その方法において部分的な非改質部分を残すときに用いるカバー材に関する。
【背景技術】
【０００２】
気相中でのダイヤモンド表面処理には、一般に、特許文献１〜３にあるように、プラズマへの暴露、あるいはイオンビームを用いる等の高エネルギー粒子を用いる処理や、酸素雰囲気下における５００℃以上での加熱処理、また真空下における１０００℃以上での加熱処理があるが、ダイヤモンド結晶への欠陥生成や結晶表面への凹凸発生する欠点があった。
オゾンを利用してダイヤモンド表面を酸化する手法としては、非特許文献１にあるようにダイヤモンドをオゾン雰囲気に保持する方法や、特許文献４にあるようにダイヤモンドをオゾン雰囲気に保持し、同時に紫外線を照射するという方法が行われている。これらの方法では、ダイヤモンド表面の電気抵抗がダイヤモンド基板の抵抗よりも大きくなるまで酸化を進めるためには、１０時間以上の長時間処理が必要であり、標準洗浄処理に組み込むのは困難であった。
一方で、液相中でのダイヤモンド表面処理には、例えば特許文献１にあるような、熱混酸への浸漬があるが、結晶への欠陥生成はないが、例えば、水分や酸などの不純物をダイヤモンド表面へ付着させるという欠点があった。更に、この処理法における適当な処理耐性マスクが存在しないため、ダイヤモンド表面を局所的に改質させることができなかった。
【特許文献１】特許公開平５−２４９９０
【特許文献２】特開平８−８８２３５
【特許文献３】特許公開２００３−３１１０９
【特許文献４】特許公開２００４−１０９０２０
【非特許文献１】Ｍ．Ｒｉｅｄｅｌ，Ｊ．Ｒｉｓｔｅｉｎ，Ｌ．Ｌｅｙ，Ｄｉａｍｏｎｄ  ａｎｄ  Ｒｅｌａｔｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  Ｖｏｌ．１３（２００４）Ｐ．７４６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、ダイヤモンド表面の任意の領域を、結晶欠陥を生成することなく、室温で、また従来に比しその１／１０程度の短時間の処理時間で、改質する方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
発明１のダイヤモンド表面の改質方法は、ダイヤモンドの表面に高エネルギー光線を照射することにより、前記ダイヤモンドを、酸素元素含有雰囲気中若しくは真空中、若しくは不活性元素含有雰囲気中に配置することを特徴とする。
発明２は、発明１の表面改質方法において、酸素元素含有雰囲気を構成するのがオゾンあるいは活性酸素であることを特徴とするダイヤモンド表面の改質方法。
発明３は、発明１の表面改質方法において、不活性元素含有雰囲気を構成するのが窒素、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトンあるいはキセノンであることを特徴とするダイヤモンド表面の改質方法。
発明４は、発明１から３のいずれかの表面改質方法において、高エネルギー光線の波長が２８７ｎｍ以下であることを特徴とする。
発明５は、発明３の表面改質方法において、波長が２４２ｎｍ以下である高エネルギー光線の全照射量が、波長が２４３ｎｍ以上である高エネルギー光線の全照射量より大きいことを特徴とする。
【０００５】
発明6は発明1から５の表面改質方法に使用するカバー材であって、高エネルギー光線の照射では気化しない物質からなることを特徴とする。
発明7は、発明6のカバー材であって、ニッケル、パラジウム、プラチナ、金、銀、銅、コバルト、ロジウム、イリジウム、アルミニウム、ガリウム、インジウム、ホウ素、ダイヤモンド、黒鉛、シリコン、ゲルマニウム、スズ、鉛、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、ニオブ、タンタルのいずれか若しくはこれらが複数結合した合金、またこれらの窒化物あるいは酸化物のいずれか若しくはこれらが複数結合した合金からなることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
発明１のダイヤモンドの表面処理法は、光と励起状態の酸素元素含有気体を用いた処理あり、適切な波長の高エネルギー光線を照射することにより、処理時間を１時間以内と短くすることができた。また、雰囲気を酸素雰囲気から真空に換えることで、処理表面を酸素終端表面から清浄表面に容易に制御することができた。
【０００７】
プラズマに暴露する等の高エネルギー粒子を用いる処理や加熱処理を伴わないため、ダイヤモンド結晶への欠陥生成や結晶表面への凹凸発生を抑制できる。また、熱混酸へ浸漬を伴わないため、ダイヤモンド表面への不純物の付着を抑制できる。また、適当なマスク材が存在するため、任意の表面領域を改質することができた。
【０００８】
また、光線を使用するのみであるから、この光に対し気化しない物質であればいずれもカバー材として使用できるので、部分的な表面処理が実現できた。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明では、オゾンあるいは活性酸素の雰囲気中で高エネルギー光線をダイヤモンド表面に照射した。高エネルギー光線は水素終端を構成する水素とダイヤモンドの結合を切断すると同時に、オゾンあるいは活性酸素を生成する。切断された水素に、生成されたオゾンあるいは活性酸素が直接接触して、酸化物（水）を生成すると同時に、ダイヤモンド表面と直接接触して、表面が酸素で終端される。
更に、オゾンあるいは活性酸素を、ダイヤモンド表面近傍の雰囲気を構成する酸素元素含有気体とするためには、これらが活性度の低い状態へ遷移することを抑制する必要がある。例えば、波長が２４３−３１０ｎｍの紫外線はオゾンを分解して活性酸素を生成するが、活性酸素の寿命が非常に短いため、周囲の分子と反応し、あるいは光輻射により、すぐに活性度の低い状態（不活性酸素元素含有気体）に遷移してしまう。
オゾンから活性酸素への分解反応数が酸素元素含有気体からオゾンへの生成反応数に比べて多い場合、オゾンは、光の入射位置近傍、即ちダイヤモンド表面から離れた位置でのみ生成され、このオゾンは直ちに活性酸素に分解し、続いて不活性酸素元素含有気体へ遷移するため、ダイヤモンド近傍にはオゾンと活性酸素のいずれもほとんど到達しない。そのため、酸素終端を十分に行うために必要な時間は、非常に長くなる。
例えば、超高圧水銀ランプを用いた表面処理や、特許文献４にあるような、汎用的な低圧水銀ランプを用いたオゾン洗浄がこれに当たる。
一方で、オゾンから活性酸素への分解反応数がオゾンの生成反応数より少なくなるように波長を制御された高エネルギー光線を利用すれば、オゾンまたは活性酸素をダイヤモンド表面に到達させる、あるいは表面近傍で生成することができる。
【００１０】
以上を満足する高エネルギー光線は、光線の波長が２８７ｎｍ以下である。
従って、照射する高エネルギー光線の内、波長が２８７ｎｍ以下の比率が増えるほどに、酸素終端処理は効率よく行えることになる。
さらに、波長が２４２ｎｍ以下である高エネルギー光線の全照射量が、波長が２４３ｎｍ以上である高エネルギー光線の全照射量より大きいほうがより好ましく、例えば１２６ｎｍや１７２ｎｍの単色光源が望ましいが、これに限るものではない。また光放射照度は大きい事が望ましく、例えば１ｍＷ／ｃｍ２以上であることが望ましいが、これに限られるものではない。
照度はダイヤモンド基板面内で均一である必要があるため、光放射面積は４ｍｍ２以上であることが望ましいが、これに限られるものではない。
【００１１】
本発明では、真空中、若しくは不活性元素含有雰囲気中で高エネルギー光線をダイヤモンド表面に照射した。水素終端を構成する水素とダイヤモンドの結合を切断し、水素を表面から脱離させる。
なお、不活性元素含有雰囲気中とは、ダイヤモンドに対する不活性なガス雰囲気を構成するものであり、具体的には窒素、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトンあるいはキセノンなどがそれにあたる。
その波長としてはＣ−Ｈ結合エネルギーに対応する波長２８７ｎｍ以下の波長がそれ以外の波長の光より大きいことが好ましいく、できれば光全量を波長２８７ｎｍ以下とするのが好ましい。さらに、Ｃ−Ｈ結合の切断断面積が最大となる１００ｎｍ付近の紫外線が望ましく、例えば１２６ｎｍや１７２ｎｍの単色光源が望ましいが、これに限るものではない。また光放射照度は大きい事が望ましく、例えば１ｍＷ／ｃｍ２以上であることが望ましいが、これに限られるものではない。
照度はダイヤモンド基板面内で均一である必要があるため、光放射面積は４ｍｍ２以上であることが望ましいが、これに限られるものではない。
これを達成するにはエキシマランプを用いるのが容易である。
【００１２】
本発明では、改質させない領域の基板表面を覆うことで、選択的に表面処理を施すことができる。表面を覆うカバー材としては、高エネルギー光線を照射しても気化しない材料であって、ニッケル、パラジウム、プラチナ、金、銀、銅、コバルト、ロジウム、イリジウム、アルミニウム、ガリウム、インジウム、ホウ素、ダイヤモンド、黒鉛、シリコン、ゲルマニウム、スズ、鉛、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、ニオブ、タンタルのいずれか若しくはこれらが複数結合した合金、またこれらの窒化物あるいは酸化物が挙げられるが、これに限定されるものではない。
これらカバー材は、ダイヤモンド表面に膜状に設置され、その状態で高エネルギー光線を照射しても、下部のダイヤモンドと結合して炭化物を生成するような物質、例えば、有機高分子膜のようなものを除いたものである。
【００１３】
表面の終端状態は、表面状態に敏感な電気的特性を評価することで判断できる。
ダイヤモンド基板としては、半導体を示す基板であれば良いが、それ以外の種類は特に限定されない。例えば、結晶質としては、単結晶あるいは多結晶があり、導電性としてはｐ型（ホール導電性）、ｎ型（電子導電性）、ｉ型（絶縁性）がある。その内、低不純物濃度のｐ型単結晶基板と基板自体に導電性がない、ノンドープのｉ型単結晶基板を用いるのが、本発明の効果を見るには有効である。本実施例で示した、低不純物濃度の単結晶基板ホウ素濃度は１０１５〜１０１７ｃｍ−３の範囲である。
【００１４】
ｐ型ダイヤモンドに対して金を電極（カバー材）に用いた場合、水素終端表面では通電特性が、酸素終端表面あるいは清浄表面ではダイオード特性が得られる事が分かっている。ｉ型ダイヤモンドに対してチタン／金を電極（カバー材）に用いた場合、水素終端表面では導電特性が、酸素終端表面あるいは清浄表面では絶縁特性（基板内部よりも大きな電気抵抗を持つことをいう。以下同じ）が得られることが分かっている。
【実施例１】
【００１５】
本実施例は、以下のダイヤモンド表面の処理方法を例示する。
以下のようにして酸素ガス含有雰囲気中で紫外線を水素終端されたダイヤモンド基板表面に照射する。紫外線はエキシマランプから放射され、（Ａ）その波長は１７２ｎｍ、その雰囲気は酸素で、その圧力は１００Ｔｏｒｒ、その放射照度は１０ｍＷ／ｃｍ２であり、その照射時間は１０分である、または（Ｂ）その波長は１７２ｎｍ、その雰囲気は大気で、その圧力は７６０Ｔｏｒｒ、その放射照度は１０ｍＷ／ｃｍ２であり、その照射時間は１分である、または（Ｃ）その波長は１２６ｎｍ、その雰囲気は酸素で、その圧力は１Ｔｏｒｒ、その放射照度は１ｍＷ／ｃｍ２であり、その照射時間は１０分である。これにより、ダイヤモンド基板表面を絶縁化する。
【００１６】
図１は、本実施例において、ダイヤモンドと通電特性の界面を形成するチタン／金の積層を電極材料に用い、ダイヤモンドにノンドープの単結晶を用い、上述の処理を施された後、電極堆積し、６００℃で熱処理して界面を通電特性することにより、ダイヤモンド表面に作製したものの通電特性を示すグラフである。各データの電流値のゼロは右軸に記す。
このグラフは、電流−電圧測定法による室温での測定結果であるが、対電極間に５００Ｖを印加しても、漏れ電流は計測器の測定限界以下であることから、全ての条件下でダイヤモンド表面は酸素終端化され、ダイヤモンド基板の高い絶縁性が観測されたことが分かる。
【比較例１】
【００１７】
本比較例は、以下のダイヤモンド表面の処理方法を例示する。
以下のようにして酸素ガス含有雰囲気中で紫外線を水素終端されたダイヤモンド基板表面に照射する。紫外線は超高圧水銀ランプから放射され、（Ａ）その波長は２９０ｎｍ以上（主な波長は３６５ｎｍ、４０５ｎｍ、および４３６ｎｍ）であり、その雰囲気は酸素で、その圧力は１００Ｔｏｒｒ、その放射照度は６Ｗ／ｃｍ２であり、その照射時間は１２０分である。
本比較例において、ダイヤモンドと通電特性の界面を形成するチタン／金の積層を電極材料に用い、ダイヤモンドにノンドープの単結晶を用い、上述の処理を施された後、電極堆積し、６００℃で熱処理して界面を通電特性することにより、ダイヤモンド表面に作製したものの通電特性を調べたが、上記処理を施す前と比べて通電特性は変化せずに良好な導電性を示し、実施例１に示すような絶縁特性は得られなかった。ダイヤモンド表面は水素終端されたままであり、ダイヤモンド表面に水素終端に起因する表面電気伝導が観測されたことが分かる。
【実施例２】
【００１８】
本実施例は、以下の構造をダイヤモンド基板に作製して、電気的特性評価を行った。
半導電性を有するダイヤモンド基板（１）の同一面上に、金属からなる電極（３）（４）が設けてあり、一方の電極（カバー材）（３）と前記基板（１）の界面は水素終端（２）を有している。電極間のダイヤモンド表面を含む、その他の基板（１）表面は、酸素終端（５）により絶縁領域である。（図２参照）
電極（３）（４）は金である。
ダイヤモンド基板（１）は、ホウ素ドープの単結晶ダイヤモンドである。
その製造手順は、図３を参照して示すと以下の通りである。
一方の電極（カバー材）（３）とダイヤモンド基板（１）との界面が水素終端（２）されており、対をなす電極間及び他方の電極（４）のダイヤモンド基板（１）の表面は酸素終端（５）化することにより絶縁化されている。
【００１９】
これを製造する方法を、図３を参照して説明する。
ＳＴＥＰ１：ダイヤモンド基板（１）の上面を水素終端処理する。この場合、従来公知の水素終端処理方法は、例えば、特許文献２に記載してあるような方法による。
ＳＴＥＰ２：次に、一方の電極（カバー材）（３）を真空蒸着法にて前記水素終端処理された表面（２）の所定箇所に設置する。
ＳＴＥＰ３：酸素雰囲気中で高エネルギー光線を以下のようにしてダイヤモンド基板（１）に照射する。酸素分圧は１００Ｔｏｒｒ、高エネルギー光線はエキシマランプから放射され、その波長は１７２ｎｍ、その放射照度は１０ｍＷ／ｃｍ２であり、その照射時間は１０分である。これにより、酸素終端された絶縁領域（５）を形成する。
ＳＴＥＰ４：残りの電極（４）を真空蒸着法にて所定位置に設置する。
【００２０】
図４は、本実施例において、電極材料に金を用い、ダイヤモンドにホウ素ドープの単結晶を用いて作製したもののダイオード特性を示すグラフである。電極（４）にダイオードが形成され、良好なダイオード特性が得られた。また、絶縁破壊電圧が４００Ｖ以上と優れた耐圧特性を示した。
このグラフは、電流−電圧測定法による室温での測定結果である。
この結果は、電極（カバー材）（３）とダイヤモンドの界面には水素終端が存在し、電極（４）とダイヤモンドの界面には酸素終端が存在することを意味している。また電極（カバー材）（３）には水素終端構造が表面処理を経ても存在していることから、金が水素終端を保護するマスクとして機能していることを意味し、水素終端表面の一部を酸素終端表面に改質された。
【比較例２】
【００２１】
本比較例は、前記実施例２と同様な配置構成であるが、電極（４）を固定する、ダイヤモンド基板（１）表面（５）の絶縁化処理を、従来用いられている熱混酸処理によっておこなった。
この比較例の電極材料に金を用い、ダイヤモンドにホウ素ドープの単結晶を用いて作製したものについて、ダイオード特性を調べたが図５に示すように、耐圧が３３０Ｖと劣ったダイオード特性が得られた。また、漏れ電流が顕著になる（例えば１０−１２Ａ）電圧が、前記実施例２では２５０Ｖであるのに対し、従来法で作製した本比較例のダイオードでは８０Ｖと劣っていた。
漏れ電流の増加は、電極形成前のダイヤモンド表面に欠陥や不純物が存在することにより起こる。本発明で形成される酸素終端表面は、これらが従来法のものより明らかに少ないことを意味する。
【実施例３】
【００２２】
半導電性を有するダイヤモンド基板（１）の同一面上に、金属からなる電極（３）（４）が設けてあり、両方の電極（カバー材）（３）（４）と前記基板（１）の界面は水素終端（２）を有している。その他の基板（１）表面は、酸素終端（５）された絶縁領域である。（図２参照）
その製法は、電極（カバー材）（４）の配置以外は、実施例２と同様なので図６に概要を示し、詳細な説明は省略する。
【００２３】
図７は、本実施例において、電極材料に金を用い、ダイヤモンドにホウ素ドープの単結晶を用いて作製したものの通電特性を示すグラフである。良好な導電性が得られた。
このグラフは、電流−電圧測定法による室温での測定結果である。
この結果は、電極（カバー材）（３）（４）とダイヤモンドの界面には水素終端が存在していることを意味する。
【実施例４】
【００２４】
以下のようにして真空中、酸素ガス含有雰囲気中で紫外線を水素終端されたダイヤモンド基板表面に照射する。紫外線はエキシマランプから放射され、（Ａ）その波長は１７２ｎｍ、その雰囲気は真空で、その放射照度は１０ｍＷ／ｃｍ２であり、その照射時間は６０分である、または（Ｂ）その波長は１７２ｎｍ、その雰囲気は窒素で、その圧力は５００Ｔｏｒｒ、その放射照度は１０ｍＷ／ｃｍ２であり、その照射時間は６０分である。これにより、ダイヤモンド基板表面を絶縁化する。
本実施例において、ダイヤモンドと通電特性の界面を形成するチタン／金の積層を電極材料に用い、ダイヤモンドにノンドープの単結晶を用い、上述の処理を施された後、電極堆積し、６００℃で熱処理して界面を通電特性することにより、ダイヤモンド表面に作製したものの通電特性は、対電極間に１００Ｖを印加しても、漏れ電流は計測器の測定限界以下であることから、全ての条件下でダイヤモンド表面は清浄化され、ダイヤモンド基板の高い絶縁性が観測されたことが分かる。
【実施例５】
【００２５】
本実施例は、以下の構造を有するダイヤモンド半導体デバイスを例示する。
半導電性を有するダイヤモンド基板（１）の同一面上に、金属からなる電極（３）（４）が設けてあり、一方の電極（カバー材）（３）と前記基板（１）の界面は水素終端（２）を有している。その他の基板（１）表面は、清浄化による絶縁領域。（図８参照）
電極（３）（４）は金である。
ダイヤモンド基板（１）は、ホウ素ドープの単結晶ダイヤモンドである。
その製造手順は、図９を参照して示すと以下の通りである。
一方の電極（３）とダイヤモンド基板（１）との界面が水素終端（２）されており、電極間及び他方の電極（４）のダイヤモンド基板（２）の表面は清浄化することにより絶縁化されている。
これを製造する方法を、図９を参照して説明する。
ＳＴＥＰ１：ダイヤモンド基板（１）の上面を水素終端処理する。この場合、従来公知の水素終端処理方法は、例えば、特許文献２に記載してあるような方法による。
ＳＴＥＰ２：次に、一方の電極（カバー材）（３）を真空蒸着法にて前記水素終端処理された表面の所定箇所に設置する。
ＳＴＥＰ３：真空中、若しくは不活性元素含有雰囲気中において紫外線を以下のようにしてダイヤモンド基板（１）に照射する。
ＳＴＥＰ４：残りの電極（４）を真空蒸着法にて所定位置に設置する。
図１０は、本実施例において、電極材料に金を用い、ダイヤモンドにホウ素ドープの単結晶を用いて作製したもののダイオード特性を示すグラフである。電極（４）にダイオードが形成され、良好なダイオード特性が得られた。また、絶縁破壊電圧が４００Ｖ以上と優れた耐圧特性を示した。
このグラフは、電流−電圧測定法による室温での測定結果である。
この結果は、電極（カバー材）（３）とダイヤモンドの界面には水素終端が存在し、電極（４）とダイヤモンドの界面には終端元素が存在しないことを意味している。また電極（カバー材）（３）には水素終端構造が表面処理を経ても存在していることから、金が水素終端を保護するマスクとして機能していることを意味し、水素終端表面の一部を清浄表面に改質された。
【実施例６】
【００２６】
半導電性を有するダイヤモンド基板（１）の同一面上に、金属からなる電極（３）（４）が設けてあり、両方の電極（カバー材）（３）（４）と前記基板（１）の界面は水素終端（２）を有している。その他の基板（１）表面は、清浄化による絶縁領域である。（図１１参照）
その製法は、電極（４）の配置以外は、実施例４と同様なので図９に概要を示し、詳細な説明は省略する。
【００２７】
図１２は、本実施例において、電極材料に金を用い、ダイヤモンドにホウ素ドープの単結晶を用いて作製したものの通電特性を示すグラフである。良好な導電性が得られた。
このグラフは、電流−電圧測定法による室温での測定結果である。
この結果は、電極（カバー材）（３）（４）とダイヤモンドの界面には水素終端が存在していることを意味する。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明におけるダイヤモンド表面の改質方法は、ダイヤモンドの基礎物性評価における試料準備やダイヤモンドを基盤とした電子デバイス作製プロセスなど、その応用範囲は多岐にわたる。特に、本発明で提供する表面処理法は、処理に伴う欠陥の生成や不純物の付着がないため、デバイスを作製する上での歩留まりを向上させ、更には特性を改善する。また、本発明の表面処理は、室温において実施可能であり、適当なマスクで覆うことにより任意の領域を局所的に表面改質できるため、デバイス作製プロセス全体の手順に大きな自由度を与える。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】実施例１の通電特性を示すグラフ。
【図２】実施例２を示す模式図。
【図３】実施例２の作製過程を示す概略図。
【図４】実施例２のダイオード特性を示すグラフ。
【図５】比較例２のダイオード特性を示すグラフ。
【図６】実施例３を示す模式図。
【図７】実施例３の通電特性を示すグラフ。
【図８】実施例５を示す模式図。
【図９】実施例５の作製過程を示す概略図。
【図１０】実施例５の通電特性を示すグラフ。
【図１１】実施例６を示す模式図。
【図１２】実施例６の通電特性を示すグラフ。
【符号の説明】
【００３０】
（１）ダイヤモンド基板
（２）水素終端
（３）電極
（４）電極
（５）酸素終端
（６）保護層
（７）高エネルギー光線
（８）オゾンまたは活性酸素
【図１】
2009023855.tif 000003
【図２】
2009023855.tif 000004
【図３】
2009023855.tif 000005
【図４】
2009023855.tif 000006
【図５】
2009023855.tif 000007
【図６】
2009023855.tif 000008
【図７】
2009023855.tif 000009
【図８】
2009023855.tif 000010
【図９】
2009023855.tif 000011
【図１０】
2009023855.tif 000012
【図１１】
2009023855.tif 000013
【図１２】
2009023855.tif 000014