JPS62167884A - 炭素被膜を有する複合体 - Google Patents
炭素被膜を有する複合体Info
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- JPS62167884A JPS62167884A JP61277516A JP27751686A JPS62167884A JP S62167884 A JPS62167884 A JP S62167884A JP 61277516 A JP61277516 A JP 61277516A JP 27751686 A JP27751686 A JP 27751686A JP S62167884 A JPS62167884 A JP S62167884A
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Landscapes
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- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、微結晶性を有する炭素または炭素を主成分と
する被膜をガラス、金属またはセラミックの如き基板ま
たは基体の表面にコーティングすることにより、これら
の補強材、また機械的ストレスに対する保護材を得んと
している複合体に関する。
する被膜をガラス、金属またはセラミックの如き基板ま
たは基体の表面にコーティングすることにより、これら
の補強材、また機械的ストレスに対する保護材を得んと
している複合体に関する。
本発明は、アセチレン、メタンのような炭化水素気体を
プラズマ雰囲気中に導入し分解せしめることにより、Ｃ
−ｃ結合を作り、結果としてグラファイトのような導電
性または不良導電性の炭素を作るのではな（、ダイヤモ
ンドに類似の絶縁性の炭素を形成することを特徴として
いる。さらに本発明の炭素は、その硬度も４５００Ｋｇ
／ｍｍ”以上、代表的には６５００Ｋｇ／ｍｍ”という
ダイヤモンド類似の硬さを有する。そしてその結晶学的
構造は５〜２００人の大きさの微結晶性を有している。
プラズマ雰囲気中に導入し分解せしめることにより、Ｃ
−ｃ結合を作り、結果としてグラファイトのような導電
性または不良導電性の炭素を作るのではな（、ダイヤモ
ンドに類似の絶縁性の炭素を形成することを特徴として
いる。さらに本発明の炭素は、その硬度も４５００Ｋｇ
／ｍｍ”以上、代表的には６５００Ｋｇ／ｍｍ”という
ダイヤモンド類似の硬さを有する。そしてその結晶学的
構造は５〜２００人の大きさの微結晶性を有している。
またこの炭素は水素、ハロゲン元素が２５モル％以下の
けを同時に含有している。
けを同時に含有している。
さらに本発明の炭素は珪素がＳｉ／Ｃ≦０．２５の濃度
に添加されたいわゆる炭素を主成分とする炭素をも意味
する。
に添加されたいわゆる炭素を主成分とする炭素をも意味
する。
本発明はこれらの炭素（以下本発明においては単に炭素
という）をガラス、金属またはセラミックス上に設けた
複合体を設けたものである。
という）をガラス、金属またはセラミックス上に設けた
複合体を設けたものである。
本発明は、この炭素を形成させる際の基板に加える温度
を１５０〜４５０℃とし、従来より知られたＣＶＤ法に
おいて用いられる基板の温度に比べ５００〜１５００℃
も低い温度で形成したことを他の特徴とする。
を１５０〜４５０℃とし、従来より知られたＣＶＤ法に
おいて用いられる基板の温度に比べ５００〜１５００℃
も低い温度で形成したことを他の特徴とする。
また本発明はこの炭素に■価の不純物であるホウ素を０
．１〜５モル％の濃度に添加し、Ｐ型の炭素を設け、ま
たｖ価の不純物であるリンを同様に０．１〜５モル％の
濃度に添加し、Ｎ型の炭素を設けることにより、この基
板上面の炭素をグラファイト構造とは異なる価電子制御
による半導電性を有せしめたことを他の特徴としている
。
．１〜５モル％の濃度に添加し、Ｐ型の炭素を設け、ま
たｖ価の不純物であるリンを同様に０．１〜５モル％の
濃度に添加し、Ｎ型の炭素を設けることにより、この基
板上面の炭素をグラファイト構造とは異なる価電子制御
による半導電性を有せしめたことを他の特徴としている
。
さらに本発明は、この基板上にＰＩＮ接合またはＮＩＰ
接合を有する炭素を設けることにより、ダイオード特性
を有する半導体的特性を有せしめることを特徴としてい
る。
接合を有する炭素を設けることにより、ダイオード特性
を有する半導体的特性を有せしめることを特徴としてい
る。
また本発明は基板特にガラスまたはセラミックを用い、
その後この基板の一部を選択的に除去してインクジェッ
トノズル、光通信用石英ガラスの引き出し用ノズルとし
て設けるものである。
その後この基板の一部を選択的に除去してインクジェッ
トノズル、光通信用石英ガラスの引き出し用ノズルとし
て設けるものである。
また本発明は、ガラス基板上に選択的に炭素被膜を設け
、電子ビーム露光装置または紫外線の露光装置のフォト
マスクとして用いることを他の特徴としている。
、電子ビーム露光装置または紫外線の露光装置のフォト
マスクとして用いることを他の特徴としている。
さらに本発明の複合体はバルブ、耐磨耗材料、またはＰ
ＩＮ型を有する半導体としての装置例えば受光または発
光素子への応用が可能である。
ＩＮ型を有する半導体としての装置例えば受光または発
光素子への応用が可能である。
以下に図面に従って本発明に用いられた複合体またはそ
の複合体の作製方法を記す。
の複合体の作製方法を記す。
実施例１
第１図は本発明の炭素を形成するためのプラズマＣＶＤ
装置の概要を示す。
装置の概要を示す。
図面において反応性気体である炭化水素気体、例えばア
セチレンが（８）よりバルブ、流量計（５）をへて反応
系中の励起室（４）に導入される。さらに必要に応じて
、キャリアガスを水素またはヘリュームにより（７）よ
りバルブ、流量計（６）をへて同様に励起室に至る。こ
こに■価またはＶ価の不純物、例えばジボランまたはフ
ォスヒンを導入する場合はさらに同様にこの系に加えれ
ばよい。
セチレンが（８）よりバルブ、流量計（５）をへて反応
系中の励起室（４）に導入される。さらに必要に応じて
、キャリアガスを水素またはヘリュームにより（７）よ
りバルブ、流量計（６）をへて同様に励起室に至る。こ
こに■価またはＶ価の不純物、例えばジボランまたはフ
ォスヒンを導入する場合はさらに同様にこの系に加えれ
ばよい。
これらの反応性気体は２．４５ＧＨｚのマイクロ波によ
る電磁エネルギにより０．１〜５に−のエネルギを加え
られ、励起室にて活性化、分解または反応させられる。
る電磁エネルギにより０．１〜５に−のエネルギを加え
られ、励起室にて活性化、分解または反応させられる。
さらにこの反応性気体は反応炉（１）にて加熱炉（９）
により１５０〜４５０℃に加熱させ、さらに１３．５６
Ｍ１ｌｚの高周波エネルギ（２）により反応、重合され
、Ｃ−Ｃ結合を多数形成した炭素を生成する。この際、
加える電磁エネルギを強くした場合は５〜２００人の大
きさのダイヤモンド形状の微結晶性を有する炭素を生成
させ得る。しかし、この電磁エネルギが小さい場合は、
アモルファス構造のみとなってしまった。この反応の際
、電ｔＡ（１３）ニヨリヒータ（１１）を加熱し、さら
にその上の基板（１０）を加熱して行う。そしてこの基
板の上面に被膜として反応生成物の炭素被膜が形成され
る。反応後の不要物は排気口（１２）よりロータリーポ
ンプを経て排気される。反応室（１）は０．００１〜１
０ ｔｏｒｒ代表的には０．１〜Ｑ、５ｔｏｒｒに保持
されており、マイクロ波（３）および高周波（２）のエ
ネルギにより反応室（１）内はプラズマ状態が生成され
る。特にＩＧｔｌｚ以上の周波数にあっては、Ｃ−１１
結合より水素を分離し、０．１〜５０ＭＨｚの周波数に
あってはＣ＝Ｃ結合、Ｃ＝Ｃ結合を分解し、＞ Ｃ−Ｃ
＜結合または−Ｃ−Ｃ−結合を作り、炭素の不対結合手
同志を互いに衝突させて共有結合させ、安定なダイヤモ
ンド構造を有せしめた。
により１５０〜４５０℃に加熱させ、さらに１３．５６
Ｍ１ｌｚの高周波エネルギ（２）により反応、重合され
、Ｃ−Ｃ結合を多数形成した炭素を生成する。この際、
加える電磁エネルギを強くした場合は５〜２００人の大
きさのダイヤモンド形状の微結晶性を有する炭素を生成
させ得る。しかし、この電磁エネルギが小さい場合は、
アモルファス構造のみとなってしまった。この反応の際
、電ｔＡ（１３）ニヨリヒータ（１１）を加熱し、さら
にその上の基板（１０）を加熱して行う。そしてこの基
板の上面に被膜として反応生成物の炭素被膜が形成され
る。反応後の不要物は排気口（１２）よりロータリーポ
ンプを経て排気される。反応室（１）は０．００１〜１
０ ｔｏｒｒ代表的には０．１〜Ｑ、５ｔｏｒｒに保持
されており、マイクロ波（３）および高周波（２）のエ
ネルギにより反応室（１）内はプラズマ状態が生成され
る。特にＩＧｔｌｚ以上の周波数にあっては、Ｃ−１１
結合より水素を分離し、０．１〜５０ＭＨｚの周波数に
あってはＣ＝Ｃ結合、Ｃ＝Ｃ結合を分解し、＞ Ｃ−Ｃ
＜結合または−Ｃ−Ｃ−結合を作り、炭素の不対結合手
同志を互いに衝突させて共有結合させ、安定なダイヤモ
ンド構造を有せしめた。
かくしてガラス、金属、セラミックスよりなる被形成面
を有する基板上に炭素特に炭素中に水素を２５モル％以
下含有する炭素またＰ、■またはＮ型の導電型を有する
炭素を形成させた。
を有する基板上に炭素特に炭素中に水素を２５モル％以
下含有する炭素またＰ、■またはＮ型の導電型を有する
炭素を形成させた。
実施例２
この実施例は実施例１を用いた本発明方法によってこの
炭素を基板の表面全面に形成したものである。かかる炭
素を板状の基板のみならず任意の形状を有する基体にも
形成して複合体とし得る。
炭素を基板の表面全面に形成したものである。かかる炭
素を板状の基板のみならず任意の形状を有する基体にも
形成して複合体とし得る。
更にこの複合体は、切さく機の歯、耐摩耗性表面を有せ
しめる金属またはセラミックの表面とし得る。
しめる金属またはセラミックの表面とし得る。
炭素被膜の選択的な除去方法として、基板全面に設けら
れた炭素に対し、酸化物雰囲気中にてレーザ光を選択的
にコンピュータ制御により行い、不要の部分の炭素を酸
化して炭酸ガスとして放出して除去する。このレーザ光
による選択エツチングは本発明を工業的に応用する場合
に任意に用いることができる。
れた炭素に対し、酸化物雰囲気中にてレーザ光を選択的
にコンピュータ制御により行い、不要の部分の炭素を酸
化して炭酸ガスとして放出して除去する。このレーザ光
による選択エツチングは本発明を工業的に応用する場合
に任意に用いることができる。
以上の説明より明らかな如く、本発明はガラス、金属ま
たはセラミックの表面または内部に微結晶性を有する炭
素または炭素を主成分とした被膜をコーティングして設
けたものである。この複合体は他の多くの実施例にみら
れる如く、その応用は計り知れないものであり、特にこ
の炭素が４５０℃以下の低温で形成され、その硬度また
基板に対する密着性がきわめて優れているのが特徴であ
る。
たはセラミックの表面または内部に微結晶性を有する炭
素または炭素を主成分とした被膜をコーティングして設
けたものである。この複合体は他の多くの実施例にみら
れる如く、その応用は計り知れないものであり、特にこ
の炭素が４５０℃以下の低温で形成され、その硬度また
基板に対する密着性がきわめて優れているのが特徴であ
る。
本発明におけるセラミックはアルミナ、ジルコニア、ま
たはそれらに炭素またはランタン等の希土類元素が添加
された任意の材料を用いることができる。また金属にあ
っては、ステンレス、モリブデン、タングステン等の少
なくとも３００〜４５０℃の温度に耐えられる材料なら
ばすべてに応用可能である。またガラスは石英のみなら
ずソーダガラス等に対しても被膜化が可能であり、その
応用はきわめて広い。
たはそれらに炭素またはランタン等の希土類元素が添加
された任意の材料を用いることができる。また金属にあ
っては、ステンレス、モリブデン、タングステン等の少
なくとも３００〜４５０℃の温度に耐えられる材料なら
ばすべてに応用可能である。またガラスは石英のみなら
ずソーダガラス等に対しても被膜化が可能であり、その
応用はきわめて広い。
第１図は本発明の炭素を被形成面上に作製する製造装置
の概要を示す。
の概要を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、微結晶性を有する炭素または炭素を主成分とする被
膜が、基板または基体の表面または内部に設けられたこ
とを特徴とする炭素被膜を有する複合体。 ２、特許請求の範囲第１項において、微結晶性は５〜２
００Åの大きさを有するとともに、水素またはハロゲン
元素が２５モル％以下の量添加された炭素または炭素を
主成分とする被膜が表面または内部に設けられたことを
特徴とする炭素被膜を有する複合体。 ３、特許請求の範囲第１項において、微結晶性はダイヤ
モンド構造を有することを特徴とする炭素被膜を有する
複合体。 ４、特許請求の範囲第１項において、基板または基体は
ガラス、金属またはセラミックスよりなることを特徴と
する炭素被膜を有する複合体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61277516A JPS62167884A (ja) | 1986-11-19 | 1986-11-19 | 炭素被膜を有する複合体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61277516A JPS62167884A (ja) | 1986-11-19 | 1986-11-19 | 炭素被膜を有する複合体 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56146930A Division JPS5848428A (ja) | 1981-09-17 | 1981-09-17 | 炭素被膜を有する複合体およびその作製方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62167884A true JPS62167884A (ja) | 1987-07-24 |
| JPH0530906B2 JPH0530906B2 (ja) | 1993-05-11 |
Family
ID=17584686
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61277516A Granted JPS62167884A (ja) | 1986-11-19 | 1986-11-19 | 炭素被膜を有する複合体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62167884A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02104665A (ja) * | 1988-10-11 | 1990-04-17 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 炭素膜で覆われた部材 |
| JP2003534223A (ja) * | 2000-05-24 | 2003-11-18 | ガーディアン・インダストリーズ・コーポレーション | 支持体のｄｌｃ含有親水性被覆 |
| US6925439B1 (en) | 1994-06-20 | 2005-08-02 | C-Sam, Inc. | Device, system and methods of conducting paperless transactions |
-
1986
- 1986-11-19 JP JP61277516A patent/JPS62167884A/ja active Granted
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| SOLID STATE COMMUN * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02104665A (ja) * | 1988-10-11 | 1990-04-17 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 炭素膜で覆われた部材 |
| US6925439B1 (en) | 1994-06-20 | 2005-08-02 | C-Sam, Inc. | Device, system and methods of conducting paperless transactions |
| JP2003534223A (ja) * | 2000-05-24 | 2003-11-18 | ガーディアン・インダストリーズ・コーポレーション | 支持体のｄｌｃ含有親水性被覆 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0530906B2 (ja) | 1993-05-11 |
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