学生時代にGeやSiとか、HgCdTeという、公害認定病半導体とか言って怒られていたりしたのだが、その当時にその内にこれになるよと言われていたのがダイヤモンドである。今では数センチメートル角の板状素材が手に入るようになり、電力制御半導体素子を作り込むことが可能になって来た。性能は図抜けていて、確かにダイヤモンドデバイスの時代は来るなと感じるのだが、まだまだ商用デバイスに至るには乗り越えるべきハードルが沢山ある。
結晶成長は勿論大変で、そう簡単に大きく出来ない。某社によれば、大きくすることは出来るが「磨くのが大変」ということで、それがコストの決定因であるらしい。SiCやGaNも磨きにくいが、炭素の塊であるダイヤモンドは、その硬さ故に磨くのが大変である。そもそも論、研磨の研究を行うには高価な基板を入手せねばならず、最初にビジネスモデルを考えてから取り掛かからねばならぬ。おいそれと始められない。
身近なダイヤモンドと言えば刃具である。なんだそれはとなるのだが、5～60万円もするミクロトームとかね、顕微鏡観察前の資料を薄く削ぐ刃物につかわれていたりするのだが、そんなものも含めて、価格は研磨代金みたいなものと思って良い。とあるご依頼で磨いてみたのだが、表面の状態が見たことが無い状態になり、傷だらけだと文句を言われた。じろじろと眺めてみるとステップバンチングである。ダイヤモンドをCMP加工してステップバンチングが生じるなんてことを始めてみたし、その正体を知らない人からすれば加工痕だと騒いでも無理は無かろう。
化学的に材料を成長させると、熱力学的に安定な状態が表出するのだが、ダイヤモンドにおいて不可思議な階段構造が出来る事は2000年頃の論文に紹介されていた。結晶の向きにも依存するのだが、間違いなく形成される。結晶成長と研磨とは逆方向プロセスだから、成長で出来るものは研磨においても出来るのだ。当たり前なのだが、見たことが無いと信じない。小生も始めてみた。自分でやって驚かされる。世界初に挑戦しているとこんな愉しさに出合う。これこそ冥利、幸せである。