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　　申请号：201580039728.8
　　申请人：住友电气工业株式会社
　　发明人：辰巳夏生 西林良树 角谷均

　　摘要： 在单晶金刚石(20)的晶体生长主表面(20m)的X射线形貌照片中，晶体缺陷点(20dp)的组聚集而存在，各个晶体缺陷点(20dp)是到达所述晶体生长主表面(20m)的晶体缺陷线(20dq)的前端点，所述晶体缺陷线(20dq)表示其中存在晶体缺陷(20d)的线。此外，在所述单晶金刚石(20)中，平行存在多个晶体缺陷线状聚集区域(20r)。在所述多个晶体缺陷线状聚集区域(20r)中，晶体缺陷点(20dp)的组聚集并在相对于一个任意规定方向成30°以内的角的方向上以线状延伸。由此，提供一种单晶金刚石，所述单晶金刚石适合用于切削工具、抛光工具、光学部件、电子部件、半导体材料等。 　　主权利要求：1.一种单晶金刚石，其中在所述单晶金刚石的晶体生长主表面的X射线形貌照片中，晶体缺陷点的组聚集而存在，各个所述晶体缺陷点是到达所述晶体生长主表面的晶体缺陷线的前端点，所述晶体缺陷线表示其中存在晶体缺陷的线。
　　2.一种单晶金刚石，其中在所述单晶金刚石的晶体生长主表面的X射线形貌照片中，平行存在多个晶体缺陷线状聚集区域，并且在所述多个晶体缺陷线状聚集区域中，晶体缺陷点的组聚集并在相对于一个任意规定方向成30°以内的角的方向上以线状延伸，各个所述晶体缺陷点是到达所述晶体生长主表面的晶体缺陷线的前端点，所述晶体缺陷线表示其中存在晶体缺陷的线。
　　3.根据权利要求2所述的单晶金刚石，其中，在与所述晶体缺陷线状聚集区域以线状延伸的方向垂直的方向上每1mm存在两个以上所述晶体缺陷线状聚集区域，并且在所述晶体缺陷线状聚集区域以线状延伸的方向上所述晶体缺陷线状聚集区域之间的间隔为500μm以下。
　　4.根据权利要求2或3所述的单晶金刚石，其中，所述晶体缺陷线状聚集区域在所述晶体生长主表面处每1cm2包含五个以上各自具有300μm以上的长度的长的晶体缺陷线状聚集区域。
　　5.根据权利要求1～4中任一项所述的单晶金刚石，其中，所述晶体缺陷点的密度大于20mm-2。
　　6.根据权利要求1～4中任一项所述的单晶金刚石，其中，所述晶体缺陷点的密度大于300mm-2。
　　7.根据权利要求1～6中任一项所述的单晶金刚石，其中，所述晶体缺陷点的组合位错点的密度大于20mm-2，各个所述组合位错点是到达所述晶体生长主表面的组合位错的前端点，所述组合位错由多个刃型位错和多个螺旋位错中的至少一者的组合产生。
　　8.根据权利要求1～6中任一项所述的单晶金刚石，其中，所述晶体缺陷点的组合位错点的密度大于30mm-2，各个所述组合位错点是到达所述晶体生长主表面的组合位错的前端点，所述组合位错由多个刃型位错和多个螺旋位错中的至少一者的组合产生。
　　9.根据权利要求1～8中任一项所述的单晶金刚石，其包含多个单晶金刚石层。
　　10.根据权利要求9所述的单晶金刚石，其中，所述晶体缺陷线在所述单晶金刚石层之间的界面处新产生或支化，并且所述晶体生长主表面的所述晶体缺陷点的密度高于所述晶体生长主表面相反侧的主表面的所述晶体缺陷点的密度。
　　11.根据权利要求9所述的单晶金刚石，其中，所述晶体缺陷线在所述单晶金刚石层之间的界面处新产生、消失、支化或会合，并且所述晶体生长主表面的所述晶体缺陷点和所述晶体生长主表面相反侧的晶体生长主表面的所述晶体缺陷点的密度高于所述单晶金刚石层之间的所述界面处的所述晶体缺陷点的密度。
　　12.根据权利要求1～11中任一项所述的单晶金刚石，其包含1ppm以上的氮原子作为杂质原子。
　　13.根据权利要求1～11中任一项所述的单晶金刚石，其包含3ppm以上的氮原子作为杂质原子。
　　14.根据权利要求1～11中任一项所述的单晶金刚石，其包含小于1ppm的氮原子作为杂质原子。
　　15.根据权利要求1～11中任一项所述的单晶金刚石，其包含0.3ppm以下的氮原子作为杂质原子。
　　16.根据权利要求1～15中任一项所述的单晶金刚石，其中，当所述单晶金刚石具有500μm的厚度时，对400nm光的透射率为60％以下。
　　17.一种制造单晶金刚石的方法，所述方法包括：准备具有籽晶缺陷线状聚集区域的金刚石籽晶，在所述金刚石籽晶的主表面上，籽晶缺陷点的组在籽晶缺陷线状聚集区域中聚集并以线状延伸；和在所述金刚石籽晶的所述主表面上通过化学气相沉积法生长单晶金刚石。
　　18.根据权利要求17所述的制造单晶金刚石的方法，其中，在与所述籽晶缺陷线状聚集区域以线状延伸的方向垂直的方向上每1mm存在两个以上籽晶缺陷线状聚集区域，并且在所述籽晶缺陷线状聚集区域以线状延伸的方向上所述籽晶缺陷线状聚集区域之间的间隔为500μm以下。
　　19.根据权利要求17或18所述的制造单晶金刚石的方法，其中，所述籽晶缺陷线状聚集区域在所述主表面处每1cm2包含五个以上各自具有300μm以上的长度的长的籽晶缺陷线状聚集区域。
　　20.根据权利要求17～19中任一项所述的制造单晶金刚石的方法，其中，所述籽晶缺陷点的密度大于10mm-2。
　　21.根据权利要求17～19中任一项所述的制造单晶金刚石的方法，其中，所述籽晶缺陷点的密度大于100mm-2。
　　22.根据权利要求17～21中任一项所述的制造单晶金刚石的方法，其中，在所述金刚石籽晶的所述主表面进行氢终止之后的电子显微镜的二次电子照片中，籽晶损伤点的密度大于3mm-2，各个所述籽晶损伤点表示存在晶体损伤的点。
　　23.根据权利要求17～21中任一项所述的制造单晶金刚石的方法，其中，在所述金刚石籽晶的所述主表面进行氢终止之后的电子显微镜的二次电子照片中，籽晶损伤点的密度大于30mm-2，各个所述籽晶损伤点表示存在晶体损伤的点。
　　24.一种工具，所述工具选自由如下工具构成的组：切削刀、铣刀修光刃、端铣刀、钻头、铰刀、刀具、修整器、导线器、拉丝模具、水射流喷嘴、金刚石刀、玻璃刀和划线器，所述工具在与工件的接触部分处包含权利要求1～16中任一项所述的单晶金刚石。
　　25.一种部件，所述部件选自由如下部件构成的组：光学部件、散热器、生物芯片、传感器和半导体基板，所述部件包含权利要求1～16中任一项所述的单晶金刚石。