JP4953356B2 - 多孔性ダイヤモンド膜およびその製造方法 - Google Patents
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Description
本発明の多孔性ダイヤモンドの素材となる{100}結晶面を主体とする配向性ダイヤモンド膜(多結晶ダイヤモンド膜)を下記の方法で作製した。
蒸着金属元素として、Coの代りにNiを用いる以外は実施例1と同じ条件で実験を行った。そのダイヤモンド膜の表面性状を、SEMを用いて観察した結果ところ、Ni粒子が、ダイヤモンド膜の{100}面を掘削し、ダイヤモンド膜表面に対して垂直方向に延びる微細孔が多数分散形成されていることが確認できた。その微細孔の大きさは、90%以上が5〜15nmで、ほぼ揃っており、形状(断面形状)もほぼ全てが正方形若しくは矩形であった。また、隣り合う微細孔が部分的に繋がったように見えるものは少なく、その殆どが独立した形態となっていた。また微細孔の相互の間隔は平均して、32nmであった。このとき得られたダイヤモンド膜の表面性状を図5(図面代用顕微鏡写真)に示す。
蒸着金属元素として、Coの代りにPtを用いると共に加熱温度を1000℃とする以外は実施例1と同じ条件で実験を行った。そのダイヤモンド膜の表面性状を、SEMを用いて観察した結果ところ、Pt粒子が、ダイヤモンド膜の{100}面を掘削し、ダイヤモンド膜表面に対して垂直方向に延びる微細孔が多数分散形成されていることが確認できた。その微細孔の大きさは、90%以上が5〜15nmで、ほぼ揃っており、形状(断面形状)もほぼ全てが正方形若しくは矩形であった。また、隣り合う微細孔が部分的に繋がったように見えるものは少なく、その殆どが独立した形態となっていた。また微細孔の相互の間隔は平均して、13nmであった。このとき得られたダイヤモンド膜の表面性状を図7(図面代用顕微鏡写真)に示す。
ダイヤモンド膜作製工程の全てにおいて、原料ガスにジボランを10ppm混合して作製したこと以外の条件は実施例1と同じとしてダイヤモンド膜を形成し、このダイヤモンド膜に実施例と同様にして微細孔を形成した。その結果、導電性を有する多孔性ダイヤモンド膜を作製することができた。
実施例1に記載した{100}結晶面を主体とする配向性ダイヤモンド膜(多結晶ダイヤモンド膜)の作製工程のうち、前記行程(2)までに留めると、{111}面のみからなるダイヤモンド膜ができる。このダイヤモンド膜を用いて微細孔形成を試みた。蒸着金属元素にNiを用いた試料の表面形態を、SEMを用いて観察したところ、表面がエッチングされるのは同じであるが、その形状は、多数の溝が入り乱れた形になり、{100}面で見られたようなそれぞれの微細孔が独立して分散した形状にはならなかった。また反射電子像を観察すると、Ni粒子の存在場所とエッチング部分とには規則性は認められなかった。このとき得られたダイヤモンド膜の表面性状を図9(図面代用顕微鏡写真)に示す。
また、ダイヤモンド膜の反射電子像を図10に示す。
Claims (2)
- {100}結晶面を主体とする高配向性ダイヤモンド膜の表面に、該表面と平行な断面が正方形若しくは矩形である微細孔が、前記表面に対して垂直方向に延びるように多数分散形成されたものであり、且つ前記微細孔は、長辺の平均長さが5〜50nmであると共に、微細孔相互の平均間隔が5〜50nmであることを特徴とする多孔性ダイヤモンド膜。
- 請求項1に記載の多孔性ダイヤモンド膜を製造するに当り、{100}結晶面を主体とする高配向性ダイヤモンド膜の表面に、Fe,Co,NiおよびPtのうちの何れかの金属元素を、1〜10原子層相当量の付着量で付着させた後、水素を含む還元性雰囲気で、温度を600〜1000℃として加熱処理することを特徴とする多孔性ダイヤモンド膜の製造方法。
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