СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ЧАСТИЦ СО СТРУКТУРОЙ АЛМАЗА Российский патент 2007 года по МПК C30B29/04 C30B25/10 C30B30/08 C23C16/26 

Данное изобретение относится к способу получения частиц, имеющих монокристаллическую структуру алмаза, и более конкретно к способу выращивания из паровой фазы частиц алмаза в условиях плазмы.

Химическое осаждение паров (CVD) с помощью плазмы широко известно из уровня техники. Способы CVD-осаждения углерода со структурой алмаза исследуются в течение нескольких лет. М.Ishikawa et al. описывают синтез алмаза с помощью плазмы в условиях микрогравитации, с использованием плазменной камеры, которая схематично показана на фиг.4 (M.Ishikawa et al. в "SPIE conference on materials research in low gravity II", SPIE vol. 3792, July 1990, pp.283-291 и "Adv. Space Res.", vol. 24, 1999, pp.1219-1223). Плазменная камера 100′ содержит подложку 10′, анод 20′ и катод 30′. Расстояние 21′ между анодом и катодом равно 1 см. Плазменная камера функционирует в режиме постоянного тока под высоким давлением (приблизительно 5·10³ Па). Если в камеру подают смесь_{H2 и CH4, то можно вырастить углерод со структурой алмаза на подложке 10′ посредством способа выращивания из паровой фазы.}

Традиционные способы осаждения алмаза имеют множество недостатков, которые ограничивают практическую применимость алмазов, полученных осаждением. Существенным недостатком является ограничение по образованию тонкой формации пленки. Скорость роста алмаза чрезвычайно низкая. Структура алмаза растет только в одном направлении. Традиционные способы могли только продемонстрировать появление алмазов на подложке. Однако толщина полученных слоев находится в пределах ниже 100 нм. Кроме того, слои имеют только поликристаллическую структуру. Эффективность роста алмаза кроме того ограничена использованием относительно небольших подложек площадью приблизительно 20 мм². Способ согласно известному уровню техники не позволяет влиять на форму или состав слоев углерода.

Формирование слоя алмаза с помощью плазмы базируется в частности на обеспечении электронами с низкой электронной температурой. Электронная температура является параметром, который описывает распределение средней энергии электронов. Согласно M.Ishikawa et al. электронная температура снижается в условиях микрогравитации. Методика регулирования электронной температуры описана K.Kato et al. в "Appl. Phys. Lett.", vol. 65, 1994, pp.816-818, и "Appl. Phys. Lett.", vol. 76, 2000, pp.547-549.

Способ, описанный K.Kato, осуществлен с помощью устройства, которое схематично показано на фиг.5. Устройство 40′ для получения электронов с низкой температурой (в дальнейшем: источник холодных электронов 40′) содержит источник 41′ плазмы, окруженный стенкой 42′ камеры и сеткой 43′ заземления. Изменяя отрицательный потенциал постоянного тока, прикладываемого к сетке 43′, температура электронов может быть уменьшена по величине почти на два порядка. Формирование плазмы осуществляется источником 41′ плазмы в области I, окруженной стенкой 42′ камеры и сеткой 43′. Высокоэнергетические электроны в плазме могут пройти через сетку в другую область II. Ионизация происходит благодаря электронам в указанной области II, приводя к формированию холодных электронов, которые не ответственны за поддержание разряда источника 41′ плазмы. Согласно указанной процедуре может быть получена температура электронов в диапазоне от 0,035 эВ до 3 эВ, например, 0,09 эВ. Содержание вышеуказанных публикаций K.Kato et al., в частности по отношению к рабочим параметрам контроля температуры электронов, приведены в настоящей заявке на изобретение в виде ссылки.

Первый аспект данного изобретения заключается в обеспечении усовершенствованного способа формирования частиц, имеющих (в значительной степени) монокристаллическую структуру алмаза, при этом указанный способ в частности обеспечивает выращивание из паровой фазы монокристаллической структуры алмаза с повышенной эффективностью, чистотой и формой. Дополнительный аспект данного изобретения относится к способу формирования компактных, трехмерных частиц алмаза. Второй аспект изобретения относится к формированию новых частиц, имеющих монокристаллическую структуру алмаза, при этом указанные частицы имеют в частности предварительно заданную чистоту, состав и/или форму.

Указанные цели решены посредством способа, частиц или плазменной камеры, имеющих отличительные признаки по п.1, 2 или 19. Преимущественные варианты изобретения определены в зависимых пунктах формулы изобретения.

Согласно изобретению, по меньшей мере, одну частицу, имеющую монокристаллическую структуру алмаза, формируют посредством многонаправленного роста углерода из паровой фазы со структурой алмаза или тетрагональной структурой в реактивной плазме. Вследствие многонаправленного роста углерода из паровой фазы, размер структуры алмаза увеличивается одновременно во всех направлениях в пространстве. Начиная с затравочной частицы, структуру алмаза выращивают в трех направлениях. Растущие частицы алмаза расположены в пространстве в реактивной плазме. Частицы удерживаются в этом пространстве под влиянием внешних сил, компенсирующих гравитацию. Силы, поддерживающие частицы, действуют бесконтактно так, что на всю поверхность или по меньшей мере почти на всю поверхность каждой частицы действует реактивная плазма и вся поверхность подвергается процессу роста из паровой фазы. Указанные условия согласно данному изобретению обеспечивают существенное преимущество эффективного процесса роста, позволяющего формировать частицы, имеющие формы практически до см-диапазона. В отличие от обычных способов послойного осаждения поликристаллов монокристаллическая частица растет всесторонне на всех поверхностях, то есть с более высокой скоростью роста. В результате влияния сил, компенсирующих гравитацию, процесс роста может поддерживаться даже в случае размеров частиц с массой от нг- до мг-диапазона.

Согласно предпочтительному варианту изобретения частицы выращивают в условиях микрогравитации или нулевой гравитации. Такие условия получают в плазменной камере, которая расположена на орбите, например, космического транспортного средства подобного международной космической станции (ISS), или спутника. В такой ситуации, вся камера и ее содержимое подвергаются центробежным силам, которые представляют собой внешние силы, компенсирующие гравитацию. Условие микрогравитации имеет место, если гравитация ниже, чем 10^-3 g, например, 10^-4 g. Такой вариант имеет два существенных преимущества. Во-первых, силы, компенсирующие гравитацию, неотъемлемо присутствуют, если способ, согласно изобретению, осуществляют на орбите. Дополнительные меры для поддержания растущих частиц не требуются. В указанном случае, можно использовать обычные плазменные камеры. Во-вторых, авторы данного изобретения обнаружили, что особенно хорошие результаты получают, когда рост частиц алмаза из паровой фазы проводится в плазме, содержащей низкотемпературные электроны. Согласно результатам М.Ishikawa (см. выше), понижение температуры электронов получают в условиях микрогравитации или нулевой гравитации. Если способ согласно изобретению осуществляют на орбите, дополнительных мер для снижения температуры электронов можно избежать.

Согласно другим предпочтительным вариантам изобретения, частицы со структурой алмаза получают в условиях гравитации, при этом внешние силы, компенсирующие гравитацию, включают, например, термофоретические силы, механические силы, оптические силы и/или электростатические силы. Авторы изобретения реализовали возможность поддерживания растущих частиц в реактивной плазме, в то время как поверхность частиц сохраняется свободной или почти свободной. Данный вариант изобретения имеет особое преимущество в отношении осуществления в условиях гравитации. Плазменная камера может эксплуатироваться стационарно на поверхности Земли.

Формирование частиц, имеющих монокристаллическую структуру алмаза, согласно изобретению позволяет получать различные типы частиц. Вообще, частица, имеющая монокристаллическую структуру алмаза, является объектом, который покрывается во всех направлениях в пространстве слоем алмаза. Объект может состоять полностью из углерода. Альтернативно, объект может содержать ядро, которое было использовано в качестве затравочной частицы и которое содержит другой материал, отличный от углерода. Ядро может иметь размер, который значительно меньше, чем размер растущей частицы. Альтернативно, ядро может иметь размер, который сопоставим с размером растущей частицы. В последнем случае в изобретении предлагается составная частица с неуглеродным носителем и структурой алмаза, осаждаемой со всех сторон на всех поверхностях носителя.

Предпочтительно способ, согласно изобретению, осуществляют в реактивной плазме с низкотемпературными электронами. Эта особенность имеет существенное преимущество в аспекте чистоты полученных частиц алмаза. Авторы изобретения обнаружили, что химическое связывание, формирующее структуру алмаза, может быть получено с повышенной репродуктивностью. Предпочтительно, температуру электронов регулируют в диапазоне от 0,09 эВ до 3 эВ.

Согласно другой предпочтительной особенности изобретения способ осуществляют в нагреваемой плазменной камере. Способ согласно изобретению включает в себя тепловой контроль. Согласно указанному варианту осуществления изобретения, кроме того, повышена чистота и репродуктивность роста частиц. Предпочтительно температуру плазмы и растущих частиц корректируют в диапазоне от 700°C до 1000°C.

Другим объектом изобретения является частица, имеющая как таковая структуру алмаза. Частицы согласно изобретению имеют диаметр, равный, по меньшей мере, 10 мкм, предпочтительно по меньшей мере 100 мкм. Согласно предпочтительным вариантам изобретения, частицы содержащие алмаз, могут иметь предварительно заданную форму и/или состав. Существенным преимуществом изобретения является возможность получения так называемых адаптированных или сконструированных алмазов. Структуры алмаза, сформированные согласно изобретению, характеризуются чрезвычайно высокой чистотой, которая была доказана посредством осуществления Рамановской спектроскопии.

Другим объектом изобретения является плазменная камера, приспособленная для осуществления вышеуказанного способа формирования частиц, имеющих, по меньшей мере, частично монокристаллическую структуру алмаза. Плазменная камера согласно изобретению, в частности, содержит генератор плазмы, снабженный сеткой для обеспечения низкотемпературных электронов, и устройство для регулирования сил, для приложения внешних сил, компенсирующих гравитацию.

Кроме того, изобретение имеет следующие преимущества. Способ формирования частиц алмаза может быть осуществлен любыми доступными способами производства плазмы (в частности, ВЧ-плазмы, плазмы на постоянной токе, индуктивно и/или емкостно сопряженной плазмы, магнетронной плазмы, микроволновой плазмы, дуговой плазмы). Состояния плазмы могут быть получены в широком диапазоне давления, охватывающем доступные способы от плазмы низкого давления до плазмы высокого давления (примерно от 10^-1 до 10000 Па). Нет особых ограничений в отношении реакционных газов. Изобретение можно осуществить с помощью любого газа, содержащего углерод. Частицы могут быть выращены со значительно увеличенной скоростью роста, примерно 1 мкм/час или выше. В отличие от слоев алмаза, известных их уровня техники, которые имели поликристаллическую структуру алмаза, частицы согласно данному изобретению имеют монокристаллическую структуру алмаза. При этом, могут быть получены монокристаллы с размерами по меньшей мере 10 мкм.

Дальнейшие подробности и преимущества изобретения описаны со ссылкой на прилагаемые чертежи. На чертежах показано:

Фиг.1: представлена схематическая диаграмма плазменной камеры, используемой для осуществления способа согласно заявленному изобретению.

Фиг.2, 3: изображены варианты плазменных камер с электродами левитации,

Фиг.4: представлена схематическая иллюстрация обычной плазменной камеры, и

Фиг.5: представляет иллюстрацию источника холодных электронов.

Согласно изобретению частицы алмаза формируют в плазменной камере 100, которая схематично изображена на фиг.1. Плазменная камера 100 содержит генератор 40 плазмы с электродами 20, 30 (смотри ниже), сетку 43 для регулирования температуры электронов, устройство 50 для регулирования сил для приложения внешних сил, компенсирующих гравитацию, и устройство для контроля температуры 60 для регулирования температуры плазменной камеры 100. Указанные компоненты установлены в корпусе 42, который имеет, например, цилиндрическую форму. В плазменной камере 100 установлены генератор 40 плазмы и сетка 43 для получения реактивной плазмы. Плазменная камера 100 разделена на две области, I и II, сеткой 43. В области II генерируется плазма с холодными электронами как описано выше в отношении источников холодных электронов из известного уровня техники. Рост частиц алмаза 10 (показаны схематично) из паровой фазы осуществляется в области II, как описано ниже. Растущие частицы можно наблюдать и анализировать с помощью соответствующего измерительного устройства через окно 44 наблюдения.

Следует отметить, что компоненты 50 и 60 представляют собой элементы плазменной камеры 100, которые не обязательно устанавливаются. Устройство 50 для регулирования сил можно исключить, если плазменная камера 100 эксплуатируется в условиях микрогравитации и нулевой гравитацией. Устройство для контроля температуры 60 можно исключить, если окружающая температура плазменной камеры 100 достаточно высока для получения частиц со структурой алмаза.

Устройство 50 для регулирования сил содержит, например, электрод 51 левитации (смотри фиг.2, 3), устройство подачи газа, устройство оптического пинцета или электродное устройство для обеспечения электростатических сил. Электрод левитации устанавливают для термофоретической левитации частиц. Термофорез имеет преимущество, связанное с относительно простой структурой устройства для регулирования сил. Кроме того, электроды левитации дополнительно можно использовать в качестве регулятора температуры. Левитация частиц с помощью устройства для подачи газа позволяет компенсировать гравитацию потоком газа. Указанная методика с использованием газового потока преимущественно известна на основе других применений в осаждении из паровой фазы. Левитацию частиц можно регулировать с высокой точностью. Применение оптического пинцета или электростатических устройств дает возможность регулировать положение отдельных частиц. В частности, с помощью оптического пинцета отдельные частицы можно перемещать в плазме.

Плазменная камера 100 содержит дополнительные компоненты для подачи реакционных газов, регулирования давления, доставки затравочных частиц и извлечения частиц алмаза из камеры. Указанные компоненты снабжены устройствами для контроля и манипулирования, которые известны как таковые из обычных плазменных и вакуумных технологий.

На фиг.2 и 3 более подробно показаны плазменные камеры 100. Генератор 40 плазмы содержит плазменные электроды 20, 30. Плазменный электрод 20 имеет цилиндрическую форму, окружающую область I генерации плазмы. Плазменный электрод 30 является пластинчато-подобным электродом с наружным диаметром, перекрывающим диаметр цилиндрического плазменного электрода 20. Оба электрода сделаны из соответствующего инертного материала, например, из нержавеющей стали. Диаметр плазменного электрода 20 составляет примерно 10 см. Высота плазменного электрода 20 вдоль оси составляет примерно 5 см. Размер плазменной камеры 100 или ее компонентов как правило можно выбрать подобно размерам обычных плазменных камер. Однако плазменная камера согласно изобретению может иметь другие размеры в зависимости от применения.

В то время как область I ограничена с одной стороны плазменным электродом 30, другая сторона покрыта сеткой 43 для регулирования температуры электронов. Сетка изготовлена, например, из нержавеющей стали с размером ячеек 0,1-1,2 ячейки/мм. Сетка 43 имеет отрицательный потенциал постоянного тока так, что она функционирует в качестве фильтра для электронов, покидающих область I.

Плазменные электроды 20 и 30 могут быть использованы для получения радиочастотной плазмы. Цилиндрический плазменный электрод 20 может быть радиочастотным электродом (смотри фиг.2) или заземленным электродом (смотри фиг.3), тогда как другой электрод 30 является противоэлектродом. Детали процесса генерации плазмы не приведены в данном описании, поскольку они по существу известны из уровня техники.

Электрод 51 левитации устанавливают от сетки 43 на расстоянии вдоль оси примерно равным 5 см. Электрод 51 выполнен в виде пластины или сетки, которую нагревают для формирования термофоретического потока внутри области II. Температуру электрода 51 левитации корректируют с помощью устройства 52 управления.

Предпочтительно способ согласно данному изобретению осуществляют следуя указанным ниже этапам. Во-первых, плазменная камера 100 функционирует в соответствии с уровнем техники в области плазменной технологии. Химически активный газ подают в плазменную камеру. Химически активный газ содержит, например, смесь Н₂ и СН₄. Предпочтительно, содержание СН₄ выбирают в пределах от 1 до 10%. Другие возможные смеси химически активного газа представляют собой СН₃ОН, С₂Н₅ОН, С₂Н₂, СО₂, СО. Давление химически активного газа корректируют в диапазоне 10^-1 торр до 100 Па. В условиях гравитации предпочтителен режим низкого давления. Кроме того, температуру плазменной камеры 100 корректируют в диапазоне 700^оС до 1000^оC. Температуру регулируют с помощью устройства для регулирования температуры 60 электрически.

Во-вторых, затравочные частицы вводят в плазменную камеру 100, в частности в область II, содержащую плазму с холодными электронами. В основном образование затравочных частиц можно осуществить согласно одному из следующих способов. В случае "роста in situ" затравочные частицы образуются спонтанно в плазме. Плотность спонтанного образования затравочных частиц можно регулировать. Альтернативно, затравочные частицы подают извне в плазменную камеру. Такая подача затравочных частиц предпочтительна, если способ согласно изобретению осуществляют в условиях гравитации. В качестве затравочных частиц подают микроскопические частицы алмаза, проводящие частицы или непроводящие частицы. Применение алмазных частиц имеет особое преимущество, обеспечивая решетчатую структуру подложки, которую необходимо вырастить. Непроводящие частицы (например, керамические частицы) или проводящие металлические частицы (например, Ni) имеют преимущество, связанное с улучшенным контролем левитации, кроме того, им можно придать определенные формы или размеры так, чтобы можно было влиять на форму или размер растущей структуры алмаза.

Далее, осуществляют выращивание углерода из химически активного газа во многих направлениях на затравочных частицах. Углерод осаждается со всех сторон на всех поверхностях частиц. Во процессе роста увеличивается масса частиц. В обычных способах могут возникать частицы с нежелательными искажениями. Указанные частицы могут расти до размера приблизительно 40 мкм. Более крупные частицы падают под влиянием гравитации. В отличие от указанных эффектов, данное изобретение обеспечивает рост частиц в пределах 50 мкм и выше, например, от 100 мкм вплоть до см-диапазона. В условиях микрогравитации или нулевой гравитации можно получить размеры частиц, например, 3 см.

Способ согласно изобретению можно модифицировать следующим образом. Согласно варианту изобретения форму частиц алмаза регулируют за счет обеспечения затравочных частиц с предварительно заданной формой, и/или регулируя условия плазмы в процессе роста. В качестве примера используют затравочные частицы нитевидной формы или в форме петли. Кроме того, плазменная камера 100 может быть снабжена дополнительными электродами для регулирования плазмы. Указанные электроды могут быть приспособлены для генерации электростатического или магнитного полей, в частности в области II, для формирования предпочтительного направления роста.

Состав алмазных частиц можно регулировать введением дополнительных веществ. Во время процесса роста можно добавить легирующие примеси для получения специфичных характеристик алмазных частиц, таких как, например, окраска или другие оптические свойства. Легирующими примесями являются, например, красители или металлы. Легирующие примеси могут быть добавлены в виде пучка молекул или атомов, или альтернативно в виде порошка. Полученные составы имеют особое преимущество, обладая свойствами алмаза, а также легирующей примеси, что предлагает новый аспект в области разработки функциональных материалов.

Размещение генератора 40 плазмы и сетки 43 в плазменной камере 100 можно модифицировать в зависимости от конкретных условий эксплуатации. В условиях микрогравитации или нулевой гравитации плазменную камеру можно располагать в любом направлении в пространстве. В условиях гравитации генератор плазмы можно располагать на боковой стенке или на дне плазменной камеры. Устройство регулирования сил может содержать механический держатель для затравочных частиц и растущих частиц алмаза. Механический держатель содержит, например, множество нитей или проволок, которые закреплены в плазменной камере. Концы нитей выступают в область плазмы с низкой температурой электронов. В такой ситуации возможен рост структуры алмаза на свободной поверхности частиц. Диаметр нити составляет, например, 1-2 мкм.

Изобретение относится к технологии получения частиц с монокристаллической структурой алмаза путем выращивания из паровой фазы в условиях плазмы. Сущность изобретения: способ включает в себя этапы, при которых: обеспечивают функционирование плазменной камеры, содержащей химически активный газ, по меньшей мере, с одним углеродным соединением, и формирование реактивной плазмы, обеспечивают затравочные частицы в указанной плазменной камере, обеспечивают многонаправленный рост углерода со структурой алмаза на указанных затравочных частицах, так что формируются частицы, содержащие растущий алмаз, при этом функционирование плазменной камеры осуществляют в условиях невесомости. Функционирование плазменной камеры может быть осуществлено в условиях действия силы тяжести, при этом затравочные частицы и/или содержащие алмаз частицы в реактивной плазме указанной камеры удерживаются под влиянием внешних сил, компенсирующих действие сил тяжести, а именно посредством термофоретических сил и/или оптических сил, и температуру электронов в указанной плазме снижают путем регулирования в диапазоне от 0,09 до 3 эВ. Способ осуществляют в плазменной камере, которая содержит генератор плазмы для генерирования реактивной плазмы, сетку для генерирования плазмы с пониженной электронной температурой и устройство для регулирования сил для обеспечения сил, компенсирующих действие силы тяжести, позволяющих частицам левитировать в указанной плазме с пониженной электронной температурой. Указанное устройство для регулирования сил содержит, по меньшей мере, один электрод левитации для термофоретической левитации частиц в указанной плазме с пониженной электронной температурой или устройство оптического пинцета. Изобретение обеспечивает выращивание частиц с монокристаллической структурой алмаза размером от 50 мкм вплоть до см-диапазона (например, 3 см) высокой чистотой и заданной формой с повышенной эффективностью. 3 н. и 16 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Способ получения частиц, имеющих структуру монокристаллического алмаза, включающий в себя этапы при которых обеспечивают функционирование плазменной камеры (100), содержащей химически активный газ, по меньшей мере, с одним углеродным соединением, и формирование реактивной плазмы; обеспечивают затравочные частицы в указанной плазменной камере (100); обеспечивают многонаправленный рост углерода со структурой алмаза на указанных затравочных частицах, так что формируются частицы, содержащие растущий алмаз, отличающийся тем, что функционирование плазменной камеры (100) осуществляется в условиях невесомости.2. Способ получения частиц, имеющих структуру монокристаллического алмаза, включающий в себя этапы при которых обеспечивают функционирование плазменной камеры (100), содержащей химически активный газ, по меньшей мере, с одним углеродным соединением, и формирование реактивной плазмы, при этом функционирование указанной плазменной камеры (100) осуществляется в условиях действия силы тяжести; обеспечивают затравочные частицы в указанной плазменной камере (100), которые, располагаются под влиянием внешних сил, компенсирующих действие сил тяжести в реактивной плазме; и обеспечивают многонаправленный рост углерода со структурой алмаза на указанных затравочных частицах, так что формируются частицы, содержащие растущий алмаз, отличающийся тем, что указанные затравочные частицы и/или содержащие алмаз частицы удерживаются в реактивной плазме посредством термофоретических сил и/или оптических сил, и температуру электронов в указанной плазме снижают путем регулирования в диапазоне от 0,09 до 3 эВ.3. Способ по п.1, в котором указанные затравочные частицы образуются в указанной реактивной плазме или подаются извне.4. Способ по п.3, в котором указанные затравочные частицы состоят из неуглеродного вещества.5. Способ по п.4, в котором указанные содержащие алмаз частицы являются комбинированными частицами с носителем, покрытым монокристаллическим слоем алмаза.6. Способ по п.1, в котором давление химически активного газа корректируют в пределах от 10^-3 до 1 Торр.7. Способ по п.1, в котором температуру в указанной плазменной камере регулируют в пределах от 700 до 1000°С.8. Способ по п.1, в котором в процессе роста указанных содержащих алмаз частиц в реактивную плазму вводят, по меньшей мере, одну легирующую примесь.9. Способ по п.1, в котором указанные частицы, содержащие алмаз, растут до размера более 50 мкм, вплоть до см-диапазона.10. Способ по п.9, в котором указанные частицы, содержащие алмаз, растут до размера более 100 мкм, вплоть до см-диапазона.11. Способ по п.2, в котором указанные затравочные частицы образуются в указанной реактивной плазме или подаются извне.12. Способ по п.11, в котором указанные затравочные частицы состоят из неуглеродного вещества.13. Способ по п.12, в котором указанные содержащие алмаз частицы являются комбинированными частицами с носителем, покрытым монокристаллическим слоем алмаза.14. Способ по п.2, в котором давление химически активного газа регулируют в пределах от 10^-3 до 1 Торр.15. Способ по п.2, в котором температуру в указанной плазменной камере регулируют в пределах от 700 до 1000°С.16. Способ по п.2, в котором в процессе роста указанных содержащих алмаз частиц в реактивную плазму вводят, по меньшей мере, одну легирующую примесь.17. Способ по п.2, в котором указанные частицы, содержащие алмаз, растут до размера более 50 мкм, вплоть до см-диапазона.18. Способ по п.17, в котором указанные частицы, содержащие алмаз, растут до размера более 100 мкм, вплоть до см-диапазона.19. Плазменная камера, приспособленная для получения частиц, имеющих монокристаллическую структуру алмаза, при этом указанная плазменная камера содержит генератор (40) плазмы для генерирования реактивной плазмы; сетку (43) для генерирования плазмы с пониженной электронной температурой; и устройство для регулирования сил (50) для обеспечения сил компенсирующих действие силы тяжести, позволяющих частицам левитировать в указанной плазме с пониженной электронной температурой, отличающаяся тем, что указанное устройство для регулирования сил (50) содержит, по меньшей мере, один электрод (51) левитации для термофоретической левитации частиц в указанной плазме с пониженной электронной температурой или устройство оптического пинцета.