独立行政机构米乐m6官方网站 (AIST) 钻石研究中心宣布开发出利用化学气相沉积 (CVD) 制造大型金刚石单晶的技术，这是金刚石装置实际应用的重大进步。
金刚石具有高硬度、高导热系数、宽频带光波长传输、低介电常数和化学稳定性等特殊性能，被认为在半导体器件、电子发射器件、生物传感器、发光器件和各种其他器件中具有广泛的应用。
由于钻石在此类设备中的实际应用需要进一步开发所涉及的各种基本技术，AIST 在去年 4 月成立了钻石研究中心，以推进从基础研究到产品开发研究的一系列研究课题。
减少金刚石单晶中的杂质和晶格缺陷对于其在器件中的应用至关重要。通过气相合成生长单晶是一种用气体（氢气和甲烷）制造钻石的技术，简化了杂质控制，同时能够形成大尺寸单晶，目前许多机构正在研究和开发该技术。在目前的研究中，钻石研究中心的研究人员成功开发出采用微波等离子体 CVD（化学气相沉积）技术，以每小时 50 微米的速度合成 1 克拉钻石（见照片），是微波等离子体 CVD 合成速度的 5 倍以上。虽然日本之前的报告描述了每小时 1-10 微米的生长速度，但本次研究获得的生长速度最大达到了每小时 120 微米。
在这项研究过程中，研究了放置籽晶的基板的支架形式，使用了由普通甲烷和氢气反应气体组成并添加了03%氮气的反应气体，通过精确控制生长温度实现了上述生长速率，生长温度稳定在1200℃附近。照片为通过高温高压合成的4×4×05mm单晶籽晶生长55小时后的晶体。晶体表面已扩大到7×7mm，展示了通过该技术进一步扩大的可能性。此外，即使晶体厚度增加至28mm，在大晶体中也没有观察到不规则性。尽管由于反应气体中添加了氮气，晶体中可见黄色，但同样清楚的是，反应气体中存在的氮气（以微量引入到金刚石中）可有效抑制导致晶体取向不规则的异常颗粒的形成。