[发明专利]合成单晶金刚石、工具以及合成单晶金刚石的制造方法

权利要求书

1.一种合成单晶金刚石，其包含浓度大于600ppm且为1500ppm以下的氮原子，

所述氮原子不包括孤立置换型氮原子，

所述合成单晶金刚石中的内含物的密度为20个/mm³以下，跨度直径为10μm以下。

2.一种合成单晶金刚石，其包含浓度大于600ppm且为1500ppm以下的氮原子，

在通过傅里叶变换红外光谱法测定的红外吸收光谱中，在1130±2cm^-1的波数范围内不存在衍生自孤立置换型氮原子的吸收峰，

所述合成单晶金刚石中的内含物的密度为20个/mm³以下，跨度直径为10μm以下。

3.根据权利要求1或2所述的合成单晶金刚石，其中在以100N/min的负荷速度将尖端半径为50μm的球形金刚石压头压在所述合成单晶金刚石的表面上的破坏强度试验中，所述合成单晶金刚石的开裂负荷为12N以上。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的合成单晶金刚石，其中所述合成单晶金刚石在{001}面的100方向上的努普硬度为100GPa以上。

5.一种工具，其包含根据权利要求1至4中任一项所述的合成单晶金刚石。

6.一种制造根据权利要求1所述的合成单晶金刚石的方法，包括：

通过使用溶媒金属的温差法获得包含浓度大于600ppm且为1500ppm以下的氮原子的金刚石单晶；

用电子束和粒子束这两者中的一者或两者照射所述金刚石单晶，以对所述金刚石单晶施加100MGy以上1000MGy以下的能量；以及

在常压下，在1700℃以上1800℃以下的温度对经照射的所述金刚石单晶进行退火。