HK1170275B - Method for making fancy orange coloured single crystal cvd diamond and product obtained - Google Patents

Claims (16)

1. Procédé de fabrication d'un matériau diamant CVD synthétique monocristallin fantaisie orange, le procédé comprenant : (i) la fourniture d'un matériau diamant monocristallin que l'on a fait croître par CVD et qui a une concentration [N_s ⁰] inférieure à 5 ppm ; (ii) l'irradiation du matériau diamant CVD fourni avec une irradiation par faisceau électronique de sorte à créer des lacunes isolées V dans au moins une partie du matériau diamant CVD fourni de telle sorte que la concentration totale des lacunes isolées [V_T] dans le matériau diamant irradié est au moins la plus élevée de (a) 0,5 ppm et de (b) 50 % supérieure à la concentration [N_S ⁰] en ppm dans le matériau diamant fourni, et (iii) le recuit du matériau diamant irradié pour former des chaînes de lacunes à partir d'au moins quelques-unes des lacunes isolées créées, dans lequel le recuit est réalisé à une température d'au moins 700°C et d'au plus 900°C pour une période d'au moins 2 heures, et dans lequel les étapes d'irradiation et de recuit réduisent la concentration des lacunes isolées dans le matériau diamant, moyennant quoi la concentration des lacunes isolées dans le matériau diamant irradié et recuit est < 0,3 ppm, dans lequel le matériau diamant CVD synthétique monocristallin fantaisie orange a les caractéristiques de couleur suivantes mesurées pour un diamant de coupe ronde brillante (RBC) équivalent à 0,5 ct : Caractéristique Plage Angle de phase α 68°-90° Saturation C* 2-70 Clarté L* > 45
2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel les coefficients d'absorption à 350 nm et 510 nm pour le matériau diamant fourni sont respectivement inférieurs à 3 cm^-1 et 1 cm^-1.
3. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la concentration atomique de bore [B] dans le matériau diamant fourni est inférieure à 5 x 10¹⁵ cm^-1.
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel du bore non compensé est présent dans le matériau diamant fourni dans une concentration > 5 x 10¹⁵ cm^-3, et l'étape d'irradiation (ii) crée des lacunes isolées en nombre suffisant dans le matériau diamant de sorte que la concentration totale de lacunes isolées [V_T] dans le matériau diamant irradié, après que les lacunes isolées aient été utilisés pour compenser le bore, est au moins la plus élevée de (a) 0,5 ppm et de (b) 50 % supérieure à la concentration [N_s ⁰] en ppm dans le matériau diamant fourni.
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le matériau diamant fourni est irradié depuis deux côtés ou plus.
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel au moins 50 % du diamant CVD fourni a été formé à partir d'un secteur de croissance unique.
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel, après les étapes d'irradiation et de recuit (ii) et (iii), l'absorption dans la région de 250 nm du matériau diamant irradié et recuit, lorsqu'elle est mesurée à température ambiante, est > 5 cm^-1.
8. Procédé selon quelconque l'une des revendications précédentes dans lequel le matériau diamant fourni présente une différence mesurable dans au moins l'une de ses caractéristiques d'absorption dans les premier et second états, le premier état étant celui après l'exposition à l'irradiation ayant une énergie d'au moins 5,5 eV et le second état étant celui après le traitement thermique à 798 K (525° C), et dans lequel après les étapes d'irradiation et de recuit du procédé le changement de valeur de saturation de couleur C* entre le matériau diamant dans lesdits premier et second états est réduit d'au moins 0,5 comparativement au changement de valeur de saturation de couleur C* entre le matériau diamant dans lesdits premier et second états du matériau diamant fourni.
9. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel après les étapes d'irradiation et de recuit du procédé, le changement de saturation de couleur C* du matériau diamant dans les premier et second états est inférieur à 1, le premier état étant celui après l'exposition à l'irradiation ayant une énergie d'au moins 5,5 eV et le second état étant celui après le traitement thermique à 798 K (525° C).
10. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le matériau diamant fourni est recuit dans la plage de températures de 1400° C - 2500° C avant l'étape d'irradiation.
11. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'étape de recuit (iii) du procédé selon la revendication 1 est réalisée après que l'étape d'irradiation (ii) du procédé selon la revendication 1 est achevée.
12. Matériau diamant monocristallin synthétique CVD ayant les caractéristiques de couleur suivantes mesurées pour un diamant de coupe ronde brillante (RBC) équivalent à 0,5 ct : Caractéristique Plage Angle de phase α 68°-90° Saturation C* 2-70 Clarté L* > 45 et dans lequel le matériau diamant monocristallin synthétique CVD comprend une concentration de lacunes isolées < 0,3 ppm.
13. Matériau diamant monocristallin synthétique CVD selon la revendication 12, dans lequel pour une pierre de diamant de coupe ronde brillante équivalente à 0,5 ct, l'absorption dans la région de 250 nm lorsqu'elle est mesurée à température ambiante est > 5 cm^-1.
14. Matériau diamant monocristallin synthétique CVD selon l'une quelconque des revendications 12 ou 13, dans lequel le changement de saturation C* du matériau diamant monocristallin synthétique CVD dans les premier et second états est inférieur à 1, le premier état étant celui après l'exposition à l'irradiation ayant une énergie d'au moins 5,5 eV et le second état étant celui après le traitement thermique à 798 K (525° C).
15. Bijou comprenant un matériau diamant monocristallin synthétique CVD selon l'une quelconque des revendications 12 à 14 et une monture pour le matériau diamant monocristallin synthétique CVD.
16. Gemme de diamant de forme ronde taille brillant comprenant le matériau diamant monocristallin synthétique CVD selon l'une quelconque des revendications 12 à 14.