100面から10度以下のオフ角を持ち、エピタキシャル成長させるためのダイヤモンド基板と、前記基板上にリンをドープしてエピタキシャル成長させて形成したn型ダイヤモンド半導体単結晶膜とを備え、前記n型ダイヤモンド半導体単結晶膜は、前記基板と同じオフ角ならびに100面方位を有することを特徴とするダイヤモンド半導体デバイス。前記基板のオフ角は、100面から0.5から5.8度の範囲であることを特徴とする請求項1に記載のダイヤモンド半導体デバイス。本発明は、n型面方位ダイヤモンド半導体単結晶膜及び、n型面方位ダイヤモンド半導体単結晶膜を製造する方法を提供すべく鋭意研究を続けた結果、n型面方位ダイヤモンド半導体単結晶膜及びその製造方法を見出すに至った。本発明者は、リンの気相濃度を、ドーピングの常識を逸脱する量を用いることにより、解決したのである。すなわち、エピタキシャル成長させるに際して、気相中の炭素原子に対するリン原子の重量比は、通常ppmオーダーであるのに対して、今回はオーダーとすることにより、達成できることを見出したのである。以上を踏まえ、本発明は、リン原子がドープされたn型面方位ダイヤモンド半導体単結晶膜を備えた100面方位を有するダイヤモンド半導体デバイスを提供することを課題とする。課題を解決する手段は次のとおりである。1100面から10度以下のオフ角を持ち、エピタキシャル成長させるためのダイヤモンド基板と、前記基板上にリンをドープしてエピタキシャル成長させて形成したn型ダイヤモンド半導体単結晶膜とを備え、前記n型ダイヤモンド半導体単結晶膜は、前記基板と同じオフ角ならびに100面方位を有することを特徴とするダイヤモンド半導体デバイス。2前記基板のオフ角は、100面から0.5から5.8度の範囲であることを特徴とする1に記載の100面方位を有するダイヤモンド半導体デバイス。本発明のn型ダイヤモンド半導体単結晶膜の製造方法により得られる面方位n型ダイヤモンド半導体単結晶は、面ダイヤモンド半導体単結晶に比べ、大面積化平坦化が容易であり、デバイス開発全般で利用され、デバイス化を図る上で産業界へのインパクトは極めて大きい。本発明は、水素及び炭化水素を原料ガスとしてダイヤモンドを合成するマイクロ波プラズマ法において、反応ガス中にリン化合物を添加し、特定の割合の反応ガスを設定し、マイクロ波プラズマCVD法、DCプラズマCVD法などに代表される気相成長法により、リンに結合する水素を解離させて反応容器中におかれ加熱された100面方位ダイヤモンド基板上に、リン原子を含んだダイヤモンドの単結晶または多結晶質の薄膜をエピタキシャル成長させるリンドープ100面方位ダイヤモンドの合成法を提供するものである。また、本発明においては、気相中の炭素原子に対するリン原子の比を制御することで、半導体特性を制御することができる。なお、ここで、、はミラー指数と呼ばれ、結晶面を決める数値である。ダイヤモンド結晶において、これら3つは等価である。本発明で用いる炭化水素として用いられる物質としては、炭酸ガス、一酸化炭素、メタン等が挙げられる。また、本発明で用いるリン原子を含むガスとしては、ホスフィン、トリメチルホスフィン等を挙げることができる。本発明で用いるn形伝導制御に用いた合成装置は、従来通りのマイクロ波プラズマ化学気相堆積装置CVDであるが、これに限定されない。マイクロ波CVD、フィラメントCVD、DCプラズマCVD、アークジェットプラズマCVDなどその他の方式の設備を用いても同様の結果が期待できる。本発明で用いる真空容器は、概ね圧力10~200Torrで運転するが、装置依存が大きく、これに限定されない。反応温度は、概ね600°C~1200°C程度であり、とくに、800~1000°Cが好ましく用いられるが、これも反応ガスや装置依存が大きく、これに限定されない。本発明において、結晶をエピタキシャル成長させるに際して用いられるダイヤモンド基板は、面ダイヤモンド基板もしくは任意の方向に0~10度傾斜したオフ角0~10度の基板を用いる。オフ角の最低値は、0度でも良いが、好ましくは0.5より好ましくは、10度以上が良い。n型元素としては、周知のn型元素やN4Si、NSなどの複合型ドーパントを用いることが出来るが、代表的にはリン原子を用いるのが好ましい。既に知られている111面リンドープn形ダイヤモンドを対比させて、本発明者が実施例で得た面リンドープn形ダイヤモンド半導体単結晶膜について、キャリア濃度の温度依存性を調査した結果について、図3に示す。実施例1マイクロ波プラズマ化学気相合成法において、メタンを02含む水素に、ホスフィンをリンと炭素の割合が5になるように加え、合成圧力50Torrの反応室に導入し、基板温度900°Cで、オフ角100面方位を、100面から任意の方向に15度傾斜させたダイヤモンド基板15度の単結晶ダイヤモンドの面上にダイヤモンド膜を形成した。ホール効果測定より、室温にてn型特性を有することが確認でき、その移動度は350cm2Vs、キャリア濃度は3×109cm3であった。実施例2マイクロ波プラズマ化学気相合成法において、メタンを05含む水素に、ホスフィンをリンと炭素の割合が75になるように加え、合成圧力75Torrの反応室に導入し、基板温度800°Cで、オフ角28度の単結晶ダイヤモンドの面上にダイヤモンド膜を形成した。ホール効果測定より、室温にてn型特性を有することが確認でき、その移動度は47cm2Vs、キャリア濃度は9×109cm3であった。実施例3マイクロ波プラズマ化学気相合成法において、メタンを04含む水素に、ホスフィンをリンと炭素の割合が5になるように加え、合成圧力25Torrの反応室に導入し、基板温度900°Cで、オフ角05度の単結晶ダイヤモンドの面上にダイヤモンド膜を形成した。ホール効果測定より、室温にてn型特性を有することが確認でき、その移動度は230cm2Vs、キャリア濃度は5×109cm3であった。実施例4マイクロ波プラズマ化学気相合成法において、メタンを05含む水素に、ホスフィンをリンと炭素の割合が2になるように加え、合成圧力50Torrの反応室に導入し、基板温度1000°Cで、オフ角58度の単結晶ダイヤモンドの面上にダイヤモンド膜を形成した。ホール効果測定より、室温にてn型特性を有することが確認でき、その移動度は340cm2Vs、キャリア濃度は9×109cm3であった。実施例5マイクロ波プラズマ化学気相合成法において、メタンを10含む水素に、ホスフィンをリンと炭素の割合が1になるように加え、合成圧力25Torrの反応室に導入し、基板温度800°Cで、オフ角34度の単結晶ダイヤモンドの面上にダイヤモンド膜を形成した。ホール効果測定より、室温にてn型特性を有することが確認でき、その移動度は90cm2Vs、キャリア濃度は5×109cm3であった。本発明の実施例で裏付けされたものを図示すると、○で図2において示したn型100面方位ダイヤモンド半導体単結晶膜を実現できた。一方、本発明の比較例では×で図示する例については、100面で実現できない。さらに、本発明の具体例を列挙する。実施例6マイクロ波プラズマ化学気相合成法において、メタンを04含む水素に、ホスフィンをリンと炭素の割合が63になるように加え、合成圧力25Torrの反応室に導入し、基板温度900°Cで、オフ角16度の単結晶ダイヤモンドの面上にダイヤモンド膜を形成した。ホール効果測定より、室温にてn型特性を有することが確認でき、その移動度は18cm2Vs、キャリア濃度は15×1010cm3であった。実施例7マイクロ波プラズマ化学気相合成法において、メタンを02含む水素に、ホスフィンをリンと炭素の割合が40になるように加え、合成圧力25Torrの反応室に導入し、基板温度900°Cで、オフ角10度の単結晶ダイヤモンドの面上にダイヤモンド膜を形成した。ホール効果測定より、室温にてn型特性を有することが確認でき、その移動度は5cm2Vs、キャリア濃度は12×1011cm3であった。さらに、リン濃度の深さ分布の急峻性が向上した実施例を示す。実施例8マイクロ波プラズマ化学気相合成法において、メタンを04含む水素に、ホスフィンをリンと炭素の割合が5になるように加え、合成圧力25Torrの反応室に導入し、基板温度900°Cで、オフ角20度の単結晶ダイヤモンドの面上にダイヤモンド膜を形成した。ホール効果測定より、室温にてn型特性を有することが確認できた。その時のリン濃度の深さ分布をSIMSにより測定した。実施例9マイクロ波プラズマ化学気相合成法において、メタンを04含む水素に、ホスフィンをリンと炭素の割合が5になるように加え、合成圧力25Torrの反応室に導入し、基板温度900°Cで、オフ角05度の単結晶ダイヤモンドの面上にダイヤモンド膜を形成した。ホール効果測定より、室温にてn型特性を有することが確認できた。リン濃度の深さ分布は、実施例8の結果と比較し、図6に示す。濃度勾配を急峻にさせるために好ましいオフ角は、10度以上であることが判明した。マイクロ波プラズマ化学気相堆積装置を用いてリンドープダイヤモンドの成長を行い、図4に示すように半導体特性はHall効果測定より、さらに図5に示すように、リン濃度はSIMSによる元素分析を行い、確実にリンがドープされていることとn形伝導制御が可能であることを確認している。面と面のn形ドーパントの取り込み効率が100以上異なってくる。こういった状況下において、これまでの常識とされている範囲で、ドーピングを行ったとしてもリンは取り込まれず、n形伝導制御はできない。一方、ドーピング効率はダイヤモンドの成長速度に依存し、速度を速めると取り込み効率は上がる。しかしながらこの場合、欠陥生成も多く、リンが取り込まれたとしても、補償されn形伝導は発現しない。今回解決した点は、成長速度を抑えつつ、効果的にリンを取り込む技術を解明した。実施例で得たn型面方位ダイヤモンド半導体単結晶膜について、ホールHall効果を計測した結果を図3に示す。これらの実施例に対して、下記比較例に示すように、従来のドーピングで常識的である原子比の領域では、n形特性を確認することができなかった。比較例1メタン005を含む水素に、ホスフィンをリン炭素が0001になるように加え、合成圧力25Torrの反応室に導入し、基板温度800°Cで、オフ角13度の単結晶ダイヤモンドの面上にダイヤモンド膜を形成した。良好なエピタキシャル膜は得られず、Hall効果測定の結果からn型伝導を確認することができなかった。比較例2メタン005を含む水素に、ホスフィンをリン炭素が001になるように加え、合成圧力100Torrの反応室に導入し、基板温度900°Cで、オフ角09度の単結晶ダイヤモンドの面上及びオフ角10度の111面上にダイヤモンド膜を形成した。111面ではホール効果測定より、室温にてn形特性を有することが確認でき、その移動度は50cm2Vs、キャリア濃度は10×1011cm3を得られたものの、面では良好なエピタキシャル膜は得られず、Hall効果測定の結果からn型伝導を確認することができなかった。比較例3メタン01を含む水素に、ホスフィンをリン炭素が003になるように加え、合成圧力50Torrの反応室に導入し、基板温度900°Cで、オフ角30度の単結晶ダイヤモンドの面上およびオフ角05度の111面上ダイヤモンド膜を形成した。111面ではホール効果測定より、室温にてn形特性を有することが確認でき、その移動度は45cm2Vs、キャリア濃度は12×1011cm3を得られたものの、面では良好なエピタキシャル膜は得られず、Hall効果測定の結果からn型伝導を確認することができなかった。比較例4メタン1を含む水素に、ホスフィンをリン炭素が01になるように加え、合成圧力75Torrの反応室に導入し、基板温度850°Cで、オフ角16度の単結晶ダイヤモンドの面上にダイヤモンド膜を形成した。良好なエピタキシャル膜は得られず、Hall効果測定の結果からn型伝導を確認することができなかった。比較例5メタン05を含む水素に、ホスフィンをリン炭素が001になるように加え、合成圧力75Torrの反応室に導入し、基板温度850°Cで、オフ角16度の単結晶ダイヤモンドの面上にダイヤモンド膜を形成した。良好なエピタキシャル膜は得られず、Hall効果測定の結果からn型伝導を確認することができなかった。比較例6メタン005を含む水素に、ホスフィンをリン炭素が01になるように加え、合成圧力85Torrの反応室に導入し、基板温度900°Cで、オフ角27度の単結晶ダイヤモンドの面上にダイヤモンド膜を形成した。良好なエピタキシャル膜は得られず、Hall効果測定の結果からn型伝導を確認することができなかった。比較例7メタン005を含む水素に、ホスフィンをリン炭素が5になるように加え、合成圧力80Torrの反応室に導入し、基板温度900°Cで、オフ角27度の単結晶ダイヤモンドの面上にダイヤモンド膜を形成した。良好なエピタキシャル膜は得られず、Hall効果測定の結果からn型伝導を確認することができなかった。