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다이아몬드의 형태학

전문가 제언: ○ 환경에 포함된 성장조건의 영향을 무시하고 결정의 형이 구조의 특징만으로 지배되는 경우 예측되는 결정의 형태를 알아내는 형태를 구조형이라 하고, 구조와 성장조건의 조합에 의해서 결정되는 형태학을 성장형이라고 부른다. 성장조건내의 요인이 성장 속도에 어떤 영향을 주었는가가 성장형을 해석하는데 기본이 된다.

○ 열역학적으로 안정되지 아니한 1기압 이하의 상태에서 CVD법에 의해 다이아몬드를 합성하는 방법이 개발되어 다이아몬드의 새로운 용도가 확산되고 있다. 전자방출, 음향전달, 열전도특성 등, 전반적인 재료의 물리적, 화학적 특성이 다른 재료에 비해 우수하여 공구, 고압고온 전자소자, 센서, Field emission device, Light emitting diode 등, 다양한 분야에 응용이 기대된다.

○ 성장형의 비교에 의해 구분을 하면 천연 다이아몬드, 고온고압형성 다이아몬드, CVD 합성 다이아몬드로 나눌 수 있다. 다이아몬드의 안정영역 내에서 천연과 합성에는 차이가 없다. 천연 및 고온압력 합성의 형태학의 가장 기본적이 차이는 {100}에서 나타나 규산염 또는 탄산염 용액상으로부터 성장한 천연에서는 {100}에는 거친 계면으로서 나타나고 부드러운 계면으로서 나타나는 것은 {111}뿐이다. 또한 천연과 합성 양자의 기본적인 차이는 용매성분의 차이로, 이는 형태학의 차이를 낳는 원인이 되기도 한다.

○ 결정을 나타내는 형태학의 특징을 해석하는 데는 결정의 성장기구, 성장조건, 성장역사, 성장후의 이력, 단결정의 완전성, 균질성 그리고 이들에 의해서 결정되는 고체물리적 성질을 통해 많은 것을 알 수 있다. 다이아몬드는 하나의 결정체로 되어 다른 물질을 함유하지 않기 때문에 전자가 자유롭게 유동할 수 있다. 이렇게 단일 결정체인 다이아몬드 원판을 만들 수 있다. 이러한 원판은 표면이 매끄럽고 얇은 판으로 만들 수 있어 다이아몬드 반도체 칩을 만들 수 있다.

저자: Ichiro Sunagawa
자료유형: 학술정보