Growth of large size diamond single crystals by plasma assisted chemical vapour deposition: Recent achievements and remaining challenges

Le diamant est un matériau aux propriétés hors du commun permettant dʼenvisager un grand nombre dʼapplications, parmi lesquelles des fenêtres optiques, des dispositifs dʼélectronique de puissance ou dʼinformation quantique, des détecteurs de radiation ou de substances biologiques. Les énormes progrès de la technique de synthèse par dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasma micro-onde ont permis la réalisation de monocristaux de qualité optique jusquʼà plusieurs millimètres dʼépaisseur et présentant une bonne transparence. Néanmoins, les exigences en termes de dimensions, de pureté et qualité cristalline sont de plus en plus élevées pour les applications visées, et la croissance se heurte alors à un certain nombre de verrous technologiques ou scientifiques. Dans ce papier, après une rapide description des principes de la technique de croissance, les problèmes de lʼaugmentation des dimensions verticales et latérales des cristaux, du contrôle des défauts ponctuels et étendus ainsi que de la modulation de la conductivité par lʼajout dʼimpuretés dopantes seront abordés et des solutions possibles seront alors proposées.