JPH01230498A - ガーネット膜の形成方法 - Google Patents
ガーネット膜の形成方法Info
- Publication number
- JPH01230498A JPH01230498A JP5534188A JP5534188A JPH01230498A JP H01230498 A JPH01230498 A JP H01230498A JP 5534188 A JP5534188 A JP 5534188A JP 5534188 A JP5534188 A JP 5534188A JP H01230498 A JPH01230498 A JP H01230498A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- garnet
- single crystal
- film
- substrate
- melt
- Prior art date
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- Pending
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- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
「産業−４−の利用分野Ｊ
本発明は液相エピタキシャル法によりガーネット膜を形
成する方法に関する。
成する方法に関する。
「従来の技術」
磁界センサ用、光アイソレータ用のファラディ素子とし
て、ガーネット膜が使用されており、そのガーネット膜
を形成する際の一手段として、液相エピタキシャル法が
知られている。
て、ガーネット膜が使用されており、そのガーネット膜
を形成する際の一手段として、液相エピタキシャル法が
知られている。
かかる液相エピタキシャル法の場合、回転状態にある単
結晶基板の片面を、ガーネット結晶が析出する飽和温度
以下の過冷却状態に保持されたガーネット融液と相互に
接触させて、その基板面にガーネット膜を成長させるの
が一般である。
結晶基板の片面を、ガーネット結晶が析出する飽和温度
以下の過冷却状態に保持されたガーネット融液と相互に
接触させて、その基板面にガーネット膜を成長させるの
が一般である。
ｆ発明が解決しようとする課題」
」二連した従来法の場合、第６図に示すごとく、はぼ円
板状の単結晶基板１を用いて、そのエピタキシャル成長
面２にガーネット膜を成長さ仕るようにしている。
板状の単結晶基板１を用いて、そのエピタキシャル成長
面２にガーネット膜を成長さ仕るようにしている。
このような基板１を用いてガーネ・ント膜を成長させる
場合は、第７図に示すことく、ガーネット膜３が厚くな
るにしたがい、その膜の縁に種々の面方位があられれ、
これが膜面への円滑な融液の流れを妨げるため、膜厚、
膜組成の均一性が得られない。
場合は、第７図に示すことく、ガーネット膜３が厚くな
るにしたがい、その膜の縁に種々の面方位があられれ、
これが膜面への円滑な融液の流れを妨げるため、膜厚、
膜組成の均一性が得られない。
しかも、単結晶基板３が円形であるので、融液に対する
撹拌作用が乏しく、これも成膜の均一・性を阻害する原
因となっている。
撹拌作用が乏しく、これも成膜の均一・性を阻害する原
因となっている。
本発明は上記の課題に鑑み、成膜の良質性、高速性、融
液の撹拌性を確保することのできるガーネット膜の形成
方法を提供しようとするものである。
液の撹拌性を確保することのできるガーネット膜の形成
方法を提供しようとするものである。
「課題を解決するための手段」
本発明は所期の目的を達成するため、回転状態にある単
結晶基板の結晶成長面を、ガーネット結晶が析出する飽
和温度以下の過冷却状態に保持されたガーネ・ント融液
と相互に接触させて、上記結晶成長面にガーネット膜を
成長させるガーネット膜の形成方法において、上記単結
晶基板として六角形状のものを用意し、当該基板を回転
させながらその基板の結晶成長面を上記ガーネット融液
と相互に接触させることを特徴とする。
結晶基板の結晶成長面を、ガーネット結晶が析出する飽
和温度以下の過冷却状態に保持されたガーネ・ント融液
と相互に接触させて、上記結晶成長面にガーネット膜を
成長させるガーネット膜の形成方法において、上記単結
晶基板として六角形状のものを用意し、当該基板を回転
させながらその基板の結晶成長面を上記ガーネット融液
と相互に接触させることを特徴とする。
１作用１
本発明方法の場合、上述のごとく、六角形状の単結晶基
板を回転させながら、当該基板の結晶成長面を所定温度
のガーネット融液と相互に接触させて、その結晶成長面
にガーネット膜を成長させる。
板を回転させながら、当該基板の結晶成長面を所定温度
のガーネット融液と相互に接触させて、その結晶成長面
にガーネット膜を成長させる。
かかる本発明方法の場合は、後述の理由、すなわち、単
結晶基板が六角形状であることの合理性により、その結
晶成長面に、膜厚、組成の均一なガーネット膜が高速成
長する。
結晶基板が六角形状であることの合理性により、その結
晶成長面に、膜厚、組成の均一なガーネット膜が高速成
長する。
「実 施 例Ｊ
以下、本発明方法の実施例につき、図面を参照して説明
する。
する。
第１図は本発明方法を実施するための装置を例示したも
のである。
のである。
第１図において、電気炉１１はＨＢセラミック製の炉心
管１２と、その炉心管１２の外周に巻かれたカンタル合
金製のヒータ１３と、その炉心管１２内に配置されたル
ツボ受台１４と、その炉心管１２の上面に施された出入
孔１５を有する炉蓋１６と、炉温を測定するための白金
・ロジウムからなる熱電対１７とを備えている。
管１２と、その炉心管１２の外周に巻かれたカンタル合
金製のヒータ１３と、その炉心管１２内に配置されたル
ツボ受台１４と、その炉心管１２の上面に施された出入
孔１５を有する炉蓋１６と、炉温を測定するための白金
・ロジウムからなる熱電対１７とを備えている。
」−記電気炉１１において、その炉心管１２内には、第
２図にも示すごとく、下端に白金製のホルダ１日を備え
たアルミナ製の支持棒１８が上下動かつ回転自在に挿入
されており、その炉心管１２内のルツボ受台１４」二に
は、白金製のルツボ２０が載置されている。
２図にも示すごとく、下端に白金製のホルダ１日を備え
たアルミナ製の支持棒１８が上下動かつ回転自在に挿入
されており、その炉心管１２内のルツボ受台１４」二に
は、白金製のルツボ２０が載置されている。
上記支持ｓ１９のホルダ１８を介して保持される単結晶
基板２１は、例えば、ＧＧＧ（Ｇｄ３Ｇａ５０＋２）の
ウェハからなり、当該単結晶基板２１は、第３図、第４
図のごとく、その外形が正六角形で片面がガーネット膜
の結晶成長面２２となっている。
基板２１は、例えば、ＧＧＧ（Ｇｄ３Ｇａ５０＋２）の
ウェハからなり、当該単結晶基板２１は、第３図、第４
図のごとく、その外形が正六角形で片面がガーネット膜
の結晶成長面２２となっている。
上記ルツボ１８内にて溶融されるガーネット膜の材料は
ＰｂＯ，Ｂ２Ｏ３，Ｂｉ２Ｏ３，Ｆｅ２Ｏ３，Ｇｄ２Ｏ
：＋、Ｙ２Ｏ３，Ｔｍ２Ｏ３などの酸化物であり、これ
らのうち、Ｂｚ０３．Ｂｉ２Ｏ３は溶媒、他は溶質であ
る。
ＰｂＯ，Ｂ２Ｏ３，Ｂｉ２Ｏ３，Ｆｅ２Ｏ３，Ｇｄ２Ｏ
：＋、Ｙ２Ｏ３，Ｔｍ２Ｏ３などの酸化物であり、これ
らのうち、Ｂｚ０３．Ｂｉ２Ｏ３は溶媒、他は溶質であ
る。
この場合の溶媒は、溶質の融点を下げるために用いられ
る。
る。
第１図、第２図において、ルツボ１８内には、これら材
料が融液２３の状態で示されている。
料が融液２３の状態で示されている。
図中、２４は本発明方法より得られるガーネット膜であ
る。
る。
上述した図示例において本発明方法を実施するとき、以
下のようになる。
下のようになる。
単結晶基板２１は、支持棒１９のホルダ１８を介して水
平に保持した後、電気炉１１の炉心管１２内に挿入する
。
平に保持した後、電気炉１１の炉心管１２内に挿入する
。
その電気炉１１においては、ルツボ１８内に投入された
所定の材料（溶媒、溶質）をヒータ１３により加熱溶融
して融液２３をつくり、当該融液２３をガーネット結晶
が析出する飽和温度以下の過冷却状態に保持する。
所定の材料（溶媒、溶質）をヒータ１３により加熱溶融
して融液２３をつくり、当該融液２３をガーネット結晶
が析出する飽和温度以下の過冷却状態に保持する。
しかる後、支持棒１９を回転かつ降下させて単結晶基板
２１の結晶成長面２２を上記ガーネット融液２３と相互
に接触させる。
２１の結晶成長面２２を上記ガーネット融液２３と相互
に接触させる。
既知の通り、ガーネット単結晶の自然成長面は［１１０
１面、［２１１１面であり、所定の溶媒と溶質との混合
体からなる上記ガーネット融液２３より、バルク状のガ
ーネット単結晶を単結晶基板２１の結晶成長面２２に成
長させると、かかる単結晶は、第５図に示すごとく、［
１１０］面、［２１１１面に囲まれた結晶形状となる。
１面、［２１１１面であり、所定の溶媒と溶質との混合
体からなる上記ガーネット融液２３より、バルク状のガ
ーネット単結晶を単結晶基板２１の結晶成長面２２に成
長させると、かかる単結晶は、第５図に示すごとく、［
１１０］面、［２１１１面に囲まれた結晶形状となる。
かかる結晶において、［１１１１面は、第５図の点線で
示すように六角形状となる。
示すように六角形状となる。
しかも、単結晶基板２１の［１１１］面には、［１１１
］面のガーネット膜（単結晶）が成長するので、上記単
結晶基板２１が六角形状であることにより、単結晶基板
２１の縁には、第３図、第４図に示すごとく、自然成長
面である［１１０］面、［２１１］面をもったガーネッ
ト膜２４が高速かつ均一に成長する。
］面のガーネット膜（単結晶）が成長するので、上記単
結晶基板２１が六角形状であることにより、単結晶基板
２１の縁には、第３図、第４図に示すごとく、自然成長
面である［１１０］面、［２１１］面をもったガーネッ
ト膜２４が高速かつ均一に成長する。
これとともに、単結晶基板２１は、その六角形状にてガ
ーネット融液２３に対する撹拌作用を奏し、」二記成膜
時の良質性、高速性をより高める。
ーネット融液２３に対する撹拌作用を奏し、」二記成膜
時の良質性、高速性をより高める。
本発明方法の具体的−例において、単結晶基板２１をＧ
ｄ５Ｇａ５０＋２製の正六角形（外接円の直径２５ｍｍ
φ）とし、ガーネット融液２３をＰｂＯ，Ｂ２Ｏ３，Ｂ
ｉ２Ｏ３、Ｆ ｅ２［）３ 、 Ｇｄ２Ｏ３として、単
結晶基板２１の結晶成長面２２に（ＢｉＧｄ）ｓＦｅ５
０＋２からなる膜厚４００ ｇｍのガーネット膜２４を
成長させた。
ｄ５Ｇａ５０＋２製の正六角形（外接円の直径２５ｍｍ
φ）とし、ガーネット融液２３をＰｂＯ，Ｂ２Ｏ３，Ｂ
ｉ２Ｏ３、Ｆ ｅ２［）３ 、 Ｇｄ２Ｏ３として、単
結晶基板２１の結晶成長面２２に（ＢｉＧｄ）ｓＦｅ５
０＋２からなる膜厚４００ ｇｍのガーネット膜２４を
成長させた。
このとき、成膜速度は、従来法の０．７５μｍ／ｍｉｎ
から０．９５壓ｍ／ｍｉｎに」−かり、膜厚のバラツキ
は、従来法の１０ｇｍから３ｐｍに下がった。
から０．９５壓ｍ／ｍｉｎに」−かり、膜厚のバラツキ
は、従来法の１０ｇｍから３ｐｍに下がった。
本発明方法の他の具体的−例において、単結晶基板２１
をＧｄｚＧａｓＯ＋ｚ製の正六角形（外接円の直径５０
）φ）とし、ガーネット融液２３をＰｂＯ，Ｂ２Ｏ３、
Ｆｅ２Ｏ３，Ｙ２０ａ、Ｇｄ２Ｏ３として、単結晶基板
２１の結晶成長面２２に（ＧｄＹ）３Ｆｅ５０＋ ２か
らなる膜厚１５０ｇｍ １７）ガーネット１ｌｆｉ ２
４を成長させた。
をＧｄｚＧａｓＯ＋ｚ製の正六角形（外接円の直径５０
）φ）とし、ガーネット融液２３をＰｂＯ，Ｂ２Ｏ３、
Ｆｅ２Ｏ３，Ｙ２０ａ、Ｇｄ２Ｏ３として、単結晶基板
２１の結晶成長面２２に（ＧｄＹ）３Ｆｅ５０＋ ２か
らなる膜厚１５０ｇｍ １７）ガーネット１ｌｆｉ ２
４を成長させた。
このとき、成１１ジ速度は、従来法の０．３２μｍ／ｍ
ｉｎから０．４５ｇｍ／ｍｉｎに１．かり、膜厚のバラ
ツキは、従来法の５ｇｍから２ｇｍに下がった。
ｉｎから０．４５ｇｍ／ｍｉｎに１．かり、膜厚のバラ
ツキは、従来法の５ｇｍから２ｇｍに下がった。
ｔｌ’発明の効果１
以−１−説明した通り、本発明方法によるときは、六角
形状の単結晶基板を回転させながら、その基板の結晶成
長面をガーネット融液と相互に接触させてガーネット膜
を形成するから、撹拌性をも奏する合理的形状の単結晶
基板により、膜質の良好なガーネット膜（単結晶）を高
速形成することができる。
形状の単結晶基板を回転させながら、その基板の結晶成
長面をガーネット融液と相互に接触させてガーネット膜
を形成するから、撹拌性をも奏する合理的形状の単結晶
基板により、膜質の良好なガーネット膜（単結晶）を高
速形成することができる。
第１図は本発明方法の一実施例をこれに用いる装置とと
もに略示した断面図、第２図は同一１−の要部拡大図、
第３図、第４図は本発明方法において単結晶基板に形成
されたガーネット膜の平面図と正面図、第５図はバルク
ガーネント単結晶の解説図、第６図は従来の単結晶基板
を示した平面図、第７図は従来の単結晶基板に形成され
たガーネット膜の斜視図である。 １１・・・・・・電気炉 １２・・・・・・炉心管 １３・・・・・・ヒータ １８・・・・・・ホルタ １９・・・・・・支持体 ２０・・・・・・ルツボ ２１・・・・・・単結晶基板 ２２・・・・・・結晶成長面 ２３・・・・・・ガーネット融液 ２４・・・・・・ガーネット膜 代理人 弁理士 斎 藤 義 雄
もに略示した断面図、第２図は同一１−の要部拡大図、
第３図、第４図は本発明方法において単結晶基板に形成
されたガーネット膜の平面図と正面図、第５図はバルク
ガーネント単結晶の解説図、第６図は従来の単結晶基板
を示した平面図、第７図は従来の単結晶基板に形成され
たガーネット膜の斜視図である。 １１・・・・・・電気炉 １２・・・・・・炉心管 １３・・・・・・ヒータ １８・・・・・・ホルタ １９・・・・・・支持体 ２０・・・・・・ルツボ ２１・・・・・・単結晶基板 ２２・・・・・・結晶成長面 ２３・・・・・・ガーネット融液 ２４・・・・・・ガーネット膜 代理人 弁理士 斎 藤 義 雄
Claims (1)
- 回転状態にある単結晶基板の結晶成長面を、ガーネット
結晶が析出する飽和温度以下の過冷却状態に保持された
ガーネット融液と相互に接触させて、上記結晶成長面に
ガーネット膜を成長させるガーネット膜の形成方法にお
いて、上記単結晶基板として六角形状のものを用意し、
当該基板を回転させながらその基板の結晶成長面を上記
ガーネット融液と相互に接触させることを特徴とするガ
ーネット膜の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5534188A JPH01230498A (ja) | 1988-03-09 | 1988-03-09 | ガーネット膜の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5534188A JPH01230498A (ja) | 1988-03-09 | 1988-03-09 | ガーネット膜の形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01230498A true JPH01230498A (ja) | 1989-09-13 |
Family
ID=12995808
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5534188A Pending JPH01230498A (ja) | 1988-03-09 | 1988-03-09 | ガーネット膜の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01230498A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006176382A (ja) * | 2004-12-24 | 2006-07-06 | Sharp Corp | 薄板製造装置および薄板製造方法 |
| WO2012011365A1 (ja) * | 2010-07-22 | 2012-01-26 | Fdk株式会社 | 反射型可変光アッテネータ |
-
1988
- 1988-03-09 JP JP5534188A patent/JPH01230498A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006176382A (ja) * | 2004-12-24 | 2006-07-06 | Sharp Corp | 薄板製造装置および薄板製造方法 |
| WO2012011365A1 (ja) * | 2010-07-22 | 2012-01-26 | Fdk株式会社 | 反射型可変光アッテネータ |
| JP2012027192A (ja) * | 2010-07-22 | 2012-02-09 | Fdk Corp | 反射型可変光アッテネータ |
| US8854716B2 (en) | 2010-07-22 | 2014-10-07 | Fdk Corporation | Reflection type variable optical attenuator |
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