製造技術 EDPの技術

単結晶ダイヤモンドを気相成長で得るには、単結晶ダイヤモンドを基板（親結晶）として、その上に成長します。この時、成長した結晶と親結晶の境界は無くなり、１個の結晶となってしまいます。
成長した結晶だけを取り出すためには、切断（スライス）が必要ですが、大型のダイヤモンドをスライスするのは大変です。そこで、成長前の親結晶表面に、炭素イオン注入を行って、表面の直下にダイヤモンドの結晶構造が崩れた層を作ります。
最表面はイオンが通過しているため、結晶の状態は元のままですので、その上にダイヤモンドを成長させると単結晶が成長します。上記の結晶構造が崩れた層を電気化学的に取り除くと、成長したダイヤモンド結晶（子結晶）が、板状で得ることができます。この分離によって親結晶の一部が失われますが、そのあつさは1µm程度であり、親結晶は繰り返し同じ操作をして、複数の子結晶を作ることが出来ます。

一つ一つの単結晶の大きさには限界があり、大きな基板として使用するため、複数の結晶を横に接合したものを開発しました。この結晶を「モザイク結晶」と呼んでいます。同じ親結晶から複数個の結晶を作ることで、結晶面の揃った複数個の結晶を得ることができます。これを横に並べ、その上に成長させることによって連結し、境界がきれいなモザイク結晶を得ることができます。