申請號：201580039728.8
　　申請人：住友電氣工業株式會社
　　發明人：辰巳夏生 西林良樹 角谷均

　　摘要： 在單晶金剛石(20)的晶體生長主表面(20m)的X射線形貌照片中，晶體缺陷點(20dp)的組聚集而存在，各個晶體缺陷點(20dp)是到達所述晶體生長主表面(20m)的晶體缺陷線(20dq)的前端點，所述晶體缺陷線(20dq)表示其中存在晶體缺陷(20d)的線。此外，在所述單晶金剛石(20)中，平行存在多個晶體缺陷線狀聚集區域(20r)。在所述多個晶體缺陷線狀聚集區域(20r)中，晶體缺陷點(20dp)的組聚集并在相對于一個任意規定方向成30°以內的角的方向上以線狀延伸。由此，提供一種單晶金剛石，所述單晶金剛石適合用于切削工具、拋光工具、光學部件、電子部件、半導體材料等。 　　主權利要求：1.一種單晶金剛石，其中在所述單晶金剛石的晶體生長主表面的X射線形貌照片中，晶體缺陷點的組聚集而存在，各個所述晶體缺陷點是到達所述晶體生長主表面的晶體缺陷線的前端點，所述晶體缺陷線表示其中存在晶體缺陷的線。
　　2.一種單晶金剛石，其中在所述單晶金剛石的晶體生長主表面的X射線形貌照片中，平行存在多個晶體缺陷線狀聚集區域，并且在所述多個晶體缺陷線狀聚集區域中，晶體缺陷點的組聚集并在相對于一個任意規定方向成30°以內的角的方向上以線狀延伸，各個所述晶體缺陷點是到達所述晶體生長主表面的晶體缺陷線的前端點，所述晶體缺陷線表示其中存在晶體缺陷的線。
　　3.根據權利要求2所述的單晶金剛石，其中，在與所述晶體缺陷線狀聚集區域以線狀延伸的方向垂直的方向上每1mm存在兩個以上所述晶體缺陷線狀聚集區域，并且在所述晶體缺陷線狀聚集區域以線狀延伸的方向上所述晶體缺陷線狀聚集區域之間的間隔為500μm以下。
　　4.根據權利要求2或3所述的單晶金剛石，其中，所述晶體缺陷線狀聚集區域在所述晶體生長主表面處每1cm2包含五個以上各自具有300μm以上的長度的長的晶體缺陷線狀聚集區域。
　　5.根據權利要求1～4中任一項所述的單晶金剛石，其中，所述晶體缺陷點的密度大于20mm-2。
　　6.根據權利要求1～4中任一項所述的單晶金剛石，其中，所述晶體缺陷點的密度大于300mm-2。
　　7.根據權利要求1～6中任一項所述的單晶金剛石，其中，所述晶體缺陷點的組合位錯點的密度大于20mm-2，各個所述組合位錯點是到達所述晶體生長主表面的組合位錯的前端點，所述組合位錯由多個刃型位錯和多個螺旋位錯中的至少一者的組合產生。
　　8.根據權利要求1～6中任一項所述的單晶金剛石，其中，所述晶體缺陷點的組合位錯點的密度大于30mm-2，各個所述組合位錯點是到達所述晶體生長主表面的組合位錯的前端點，所述組合位錯由多個刃型位錯和多個螺旋位錯中的至少一者的組合產生。
　　9.根據權利要求1～8中任一項所述的單晶金剛石，其包含多個單晶金剛石層。
　　10.根據權利要求9所述的單晶金剛石，其中，所述晶體缺陷線在所述單晶金剛石層之間的界面處新產生或支化，并且所述晶體生長主表面的所述晶體缺陷點的密度高于所述晶體生長主表面相反側的主表面的所述晶體缺陷點的密度。
　　11.根據權利要求9所述的單晶金剛石，其中，所述晶體缺陷線在所述單晶金剛石層之間的界面處新產生、消失、支化或會合，并且所述晶體生長主表面的所述晶體缺陷點和所述晶體生長主表面相反側的晶體生長主表面的所述晶體缺陷點的密度高于所述單晶金剛石層之間的所述界面處的所述晶體缺陷點的密度。
　　12.根據權利要求1～11中任一項所述的單晶金剛石，其包含1ppm以上的氮原子作為雜質原子。
　　13.根據權利要求1～11中任一項所述的單晶金剛石，其包含3ppm以上的氮原子作為雜質原子。
　　14.根據權利要求1～11中任一項所述的單晶金剛石，其包含小于1ppm的氮原子作為雜質原子。
　　15.根據權利要求1～11中任一項所述的單晶金剛石，其包含0.3ppm以下的氮原子作為雜質原子。
　　16.根據權利要求1～15中任一項所述的單晶金剛石，其中，當所述單晶金剛石具有500μm的厚度時，對400nm光的透射率為60％以下。
　　17.一種制造單晶金剛石的方法，所述方法包括：準備具有籽晶缺陷線狀聚集區域的金剛石籽晶，在所述金剛石籽晶的主表面上，籽晶缺陷點的組在籽晶缺陷線狀聚集區域中聚集并以線狀延伸；和在所述金剛石籽晶的所述主表面上通過化學氣相沉積法生長單晶金剛石。
　　18.根據權利要求17所述的制造單晶金剛石的方法，其中，在與所述籽晶缺陷線狀聚集區域以線狀延伸的方向垂直的方向上每1mm存在兩個以上籽晶缺陷線狀聚集區域，并且在所述籽晶缺陷線狀聚集區域以線狀延伸的方向上所述籽晶缺陷線狀聚集區域之間的間隔為500μm以下。
　　19.根據權利要求17或18所述的制造單晶金剛石的方法，其中，所述籽晶缺陷線狀聚集區域在所述主表面處每1cm2包含五個以上各自具有300μm以上的長度的長的籽晶缺陷線狀聚集區域。
　　20.根據權利要求17～19中任一項所述的制造單晶金剛石的方法，其中，所述籽晶缺陷點的密度大于10mm-2。
　　21.根據權利要求17～19中任一項所述的制造單晶金剛石的方法，其中，所述籽晶缺陷點的密度大于100mm-2。
　　22.根據權利要求17～21中任一項所述的制造單晶金剛石的方法，其中，在所述金剛石籽晶的所述主表面進行氫終止之后的電子顯微鏡的二次電子照片中，籽晶損傷點的密度大于3mm-2，各個所述籽晶損傷點表示存在晶體損傷的點。
　　23.根據權利要求17～21中任一項所述的制造單晶金剛石的方法，其中，在所述金剛石籽晶的所述主表面進行氫終止之后的電子顯微鏡的二次電子照片中，籽晶損傷點的密度大于30mm-2，各個所述籽晶損傷點表示存在晶體損傷的點。
　　24.一種工具，所述工具選自由如下工具構成的組：切削刀、銑刀修光刃、端銑刀、鉆頭、鉸刀、刀具、修整器、導線器、拉絲模具、水射流噴嘴、金剛石刀、玻璃刀和劃線器，所述工具在與工件的接觸部分處包含權利要求1～16中任一項所述的單晶金剛石。
　　25.一種部件，所述部件選自由如下部件構成的組：光學部件、散熱器、生物芯片、傳感器和半導體基板，所述部件包含權利要求1～16中任一項所述的單晶金剛石。