JPH01252595A - 単結晶の製造方法及び装置 - Google Patents
単結晶の製造方法及び装置Info
- Publication number
- JPH01252595A JPH01252595A JP7956488A JP7956488A JPH01252595A JP H01252595 A JPH01252595 A JP H01252595A JP 7956488 A JP7956488 A JP 7956488A JP 7956488 A JP7956488 A JP 7956488A JP H01252595 A JPH01252595 A JP H01252595A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- crucible
- single crystal
- raw material
- solid
- crystal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000013078 crystal Substances 0.000 title claims abstract description 70
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 16
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 37
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 32
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 15
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 9
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 9
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 3
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
Landscapes
- 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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、るつぼと加熱装置、とを用いて単結晶を作製
する方法に関する。
する方法に関する。
従来、第２図に示すように、るつぼ支持具５に支持した
るつぼ２に原料供給機構８によシ固体焼結棒ｌＯを原料
としてメルト状態にして供給しつつ、加熱炉１及びるつ
ぼ２の相対的位置関係をるつぼ移動機構６によって連続
的に変えることＫよシ、るつぼ２内の結晶原料の融液３
を下方から凝固させて単結晶４を作製する方法がある。
るつぼ２に原料供給機構８によシ固体焼結棒ｌＯを原料
としてメルト状態にして供給しつつ、加熱炉１及びるつ
ぼ２の相対的位置関係をるつぼ移動機構６によって連続
的に変えることＫよシ、るつぼ２内の結晶原料の融液３
を下方から凝固させて単結晶４を作製する方法がある。
上述の如き単結晶の作製法はブリッジマン法を応用した
方法として知られている。この方法で長尺の大型単結晶
を作製する場合には、長尺で大型のるつぼを用い、この
るつぼに上方から固体結晶原料を単位時間当シ一定量ず
つ連続的に供給しながら単結晶を成長させる。
方法として知られている。この方法で長尺の大型単結晶
を作製する場合には、長尺で大型のるつぼを用い、この
るつぼに上方から固体結晶原料を単位時間当シ一定量ず
つ連続的に供給しながら単結晶を成長させる。
具体的には、るつぼの中に一部装填した固体の結晶原料
を溶融し、所定の温度分布をもつ加熱炉内でるつぼを下
方に移動させることによって、るつぼ底部で生じた結晶
をもとに結晶を成長させ。
を溶融し、所定の温度分布をもつ加熱炉内でるつぼを下
方に移動させることによって、るつぼ底部で生じた結晶
をもとに結晶を成長させ。
他方、結晶の成長だ合せて固体焼結棒等の固体結晶原料
をるつぼに上方から供給することによって単結晶を作製
する。
をるつぼに上方から供給することによって単結晶を作製
する。
しかしながらこのように、るつぼ内に固体結晶原料を単
位時間当シ一定量ずつ連続的に添加しながら溶融させて
長尺の大型単結晶全製造する際に。
位時間当シ一定量ずつ連続的に添加しながら溶融させて
長尺の大型単結晶全製造する際に。
実際にはるつぼ材が溶出しやすく、良質の単結晶が得ら
れないという欠点があった。
れないという欠点があった。
したがって本発明の課題は、均一な組成を有する長尺の
大型単結晶全製造する方法であって、かつ高品質の単結
晶を製造する方法を提供し、これによシーつの単結晶か
ら得られる均一かつ所望の組成を有する単結晶素材のコ
ストの大幅な低下を可能にすることにある。
大型単結晶全製造する方法であって、かつ高品質の単結
晶を製造する方法を提供し、これによシーつの単結晶か
ら得られる均一かつ所望の組成を有する単結晶素材のコ
ストの大幅な低下を可能にすることにある。
本発明によれば、るつぼと加熱装置とを用い。
該加熱装置及び前記るつぼの相対的位置関係を連続的に
変えるとともに、その速度に応じた量の固体原料棒を該
るつぼにメルト状態に゛して供給することによって、該
るつぼ内の前記結晶原料の融液を下方から凝固させて単
結晶を作製する方法において、前記固体原料棒を回転さ
せてさらに芯振れ抑制治具を用いて前記るつぼを回転し
ながら前記単結晶を成長させることを特徴とする単結晶
の製造方法が得られる。
変えるとともに、その速度に応じた量の固体原料棒を該
るつぼにメルト状態に゛して供給することによって、該
るつぼ内の前記結晶原料の融液を下方から凝固させて単
結晶を作製する方法において、前記固体原料棒を回転さ
せてさらに芯振れ抑制治具を用いて前記るつぼを回転し
ながら前記単結晶を成長させることを特徴とする単結晶
の製造方法が得られる。
また本発明によれば、るつぼと加熱装置とを用い、該加
熱装置及び前記るつぼの相対的位置関係を連続的に変え
るとともに、その速度に応じた量の固体原料棒を単結晶
原料として該るつぼにメルト状態にして供給することに
よって、該るつぼ内の前記結晶原料の融液を下方から凝
固させて単結晶を作製する装置において、前記固体原料
棒全回転させる原料棒回転装置と、前記るつぼを回転さ
せるるつぼ回転装置とを備えたことを特徴とする単結晶
の製造装置が得られる。
熱装置及び前記るつぼの相対的位置関係を連続的に変え
るとともに、その速度に応じた量の固体原料棒を単結晶
原料として該るつぼにメルト状態にして供給することに
よって、該るつぼ内の前記結晶原料の融液を下方から凝
固させて単結晶を作製する装置において、前記固体原料
棒全回転させる原料棒回転装置と、前記るつぼを回転さ
せるるつぼ回転装置とを備えたことを特徴とする単結晶
の製造装置が得られる。
次忙本発明の実施例について図面を参照して説明する。
第１図を参照すると２本発明の一実施例による結晶製造
方法に用いる結晶製造装置が示されている。第１図にお
いて、ｌは加熱炉である。この加熱炉１は炉内上下方向
位置の中央部で最高温となシ、該中央部から上下方向に
離れるに従って温度が下がる温度分布を有している。加
熱炉１の最高温部は固体の結晶原料を溶融して融液にす
ることができる温度である。
方法に用いる結晶製造装置が示されている。第１図にお
いて、ｌは加熱炉である。この加熱炉１は炉内上下方向
位置の中央部で最高温となシ、該中央部から上下方向に
離れるに従って温度が下がる温度分布を有している。加
熱炉１の最高温部は固体の結晶原料を溶融して融液にす
ることができる温度である。
第１図の状態では、るつぼ２の中に融液３が入っておシ
、上述した温度分布をもった加熱炉１の中を、るつぼ２
を所定の速度で下方へ移動させることによって単結晶４
が成長しつつある。なお５はるつぼ支持具、６はるつぼ
を上下に移動するるつぼ移動機構である。
、上述した温度分布をもった加熱炉１の中を、るつぼ２
を所定の速度で下方へ移動させることによって単結晶４
が成長しつつある。なお５はるつぼ支持具、６はるつぼ
を上下に移動するるつぼ移動機構である。
この際、粉末状、顆粒状あるいは被レット状の固体結晶
原料７を、原料供給機構８によって、単結晶４の成長速
度知合せて供給パイｆ９ｆ介して又は固体焼結棒１０を
るつぼ２の中に、単位時間当シ一定量ずつ連続的に供給
する。そして、固体焼結棒１０．固体焼結棒回転装置（
原料棒回転装置）１１．るつぼ回転装置１２．るつぼ芯
撮れ治具１３を設置し、るつぼ２及び固体焼結棒１０に
互いに逆向きまたは同じ向きの回転を加える。
原料７を、原料供給機構８によって、単結晶４の成長速
度知合せて供給パイｆ９ｆ介して又は固体焼結棒１０を
るつぼ２の中に、単位時間当シ一定量ずつ連続的に供給
する。そして、固体焼結棒１０．固体焼結棒回転装置（
原料棒回転装置）１１．るつぼ回転装置１２．るつぼ芯
撮れ治具１３を設置し、るつぼ２及び固体焼結棒１０に
互いに逆向きまたは同じ向きの回転を加える。
以下２本発明の実施例を、磁気ヘッド等の磁性材料とし
て使用されるＭｎ−Ｚｎフェライトの単結晶の育成を例
だとって説明する。
て使用されるＭｎ−Ｚｎフェライトの単結晶の育成を例
だとって説明する。
先ず、従来法でフェライト単結晶全育成した場合につい
て説明する。例えば、 Ｍｎ−Ｚｎフェライトの溶融原
料を単結晶に成長させているとき、るつぼ材が溶出しや
すい傾向があった。
て説明する。例えば、 Ｍｎ−Ｚｎフェライトの溶融原
料を単結晶に成長させているとき、るつぼ材が溶出しや
すい傾向があった。
次に９本発明による方法でＭｎ−Ｚｎフェライト単結晶
全育成する場合について説明する。例えば。
全育成する場合について説明する。例えば。
Ｍｎ−Ｚｎフェライトの溶融原料から単結晶に成長させ
ていくときに、固体焼結棒回転装置１１により固体焼結
棒にたとえば１０（ｒｐｍ）の速さの回転を加えながら
、さらにるつぼ芯振れ治具１３１Ｃよ如るつぼの回転の
際の偏心を抑制しながらるつぼ回転装置１２より ５
（ｒｐｍ ）の速さの回転をるつぼに加えながら結晶成
長を行なう。以上のように育成したＭｎ−Ｚｎフェライ
ト単結晶は、るつぼ材の溶出のきわめて少な５高品質の
ものである。
ていくときに、固体焼結棒回転装置１１により固体焼結
棒にたとえば１０（ｒｐｍ）の速さの回転を加えながら
、さらにるつぼ芯振れ治具１３１Ｃよ如るつぼの回転の
際の偏心を抑制しながらるつぼ回転装置１２より ５
（ｒｐｍ ）の速さの回転をるつぼに加えながら結晶成
長を行なう。以上のように育成したＭｎ−Ｚｎフェライ
ト単結晶は、るつぼ材の溶出のきわめて少な５高品質の
ものである。
従って、これから得られるフェライト単結晶は。
高品質であり、得られる均一かつ所望の組成あるいは磁
気特性を有するＭｎ−Ｚｎフェライト単結晶の割合は、
従来に比べて著しく高められ、磁気ヘッド材料として使
用する場合も、そのコス）ｋ大幅に低下できる。
気特性を有するＭｎ−Ｚｎフェライト単結晶の割合は、
従来に比べて著しく高められ、磁気ヘッド材料として使
用する場合も、そのコス）ｋ大幅に低下できる。
なおこのようにるつぼ材の溶出量に差が生じるのは、従
来のようにるつぼ２を回転させないでおくと径方向に温
度差が生じ、るつぼ２と融液３の接する部分の温度が内
部温度より高くなってるつぼ材の溶出が起シ易くなるの
に対し２本発明のようにるつぼ２及び固体焼結棒１０を
回転させると内外の温度差が小さくなシ、るつぼ２と融
液３の接する部分の温度が内部温度以上に殆んど上らな
いので、るつぼ材の溶出はきわめて少なくなるものと理
解される。
来のようにるつぼ２を回転させないでおくと径方向に温
度差が生じ、るつぼ２と融液３の接する部分の温度が内
部温度より高くなってるつぼ材の溶出が起シ易くなるの
に対し２本発明のようにるつぼ２及び固体焼結棒１０を
回転させると内外の温度差が小さくなシ、るつぼ２と融
液３の接する部分の温度が内部温度以上に殆んど上らな
いので、るつぼ材の溶出はきわめて少なくなるものと理
解される。
本発明の方法による場合と従来法による場合との差は第
３図からも明らかである。第３図には結晶長手方向（閣
）に対する白金粒子密度（Ｋ ７ｃｍ ３）が示されて
いて、顆粒原料チャージ、固体焼結棒チャーノ、固体焼
結棒チャージに回転を加えた場合の違いが示されている
。
３図からも明らかである。第３図には結晶長手方向（閣
）に対する白金粒子密度（Ｋ ７ｃｍ ３）が示されて
いて、顆粒原料チャージ、固体焼結棒チャーノ、固体焼
結棒チャージに回転を加えた場合の違いが示されている
。
また２本発明はＭｎ−Ｚｎフェライト単結晶以外の単結
晶の製造に適用でき、上記同様の効果があるのはもちろ
んである。
晶の製造に適用でき、上記同様の効果があるのはもちろ
んである。
以上、説明したように２本発明によれば、ブリッジマン
法全応用した方法で単結晶全製造するめ際し、るつぼ及
び固体焼結棒を回転しながら単結晶成長を行なうことに
より均一な組成を有する長尺の大型単結晶を製造するこ
とができ、かつ高品質の単結晶を製造することができる
ので、単結晶素材のコストの大幅な低下が可能となる。
法全応用した方法で単結晶全製造するめ際し、るつぼ及
び固体焼結棒を回転しながら単結晶成長を行なうことに
より均一な組成を有する長尺の大型単結晶を製造するこ
とができ、かつ高品質の単結晶を製造することができる
ので、単結晶素材のコストの大幅な低下が可能となる。
第１図は２本発明の一実施例による単結晶製造方法に用
いる単結晶製造装置を示した断面図である。 第２図は、従来法の一例による単結晶製造方法に用いる
単結晶製造装置を示した断面図である。 第３図は、第１図の場合と第２図の場合との差を示すグ
ラフである。 記号の説明：１は加熱炉、２はるつぼ、３は融液、４は
単結晶、５はるつぼ支持具、６はるつぼ移動機構、７は
結晶原料、８は原料供給機構、９は供給・ぐイブ、１０
は固体焼結棒、１１は固体焼結棒回転装置、１２はるつ
ぼ回転装置、１３ｉｌ′ｉるつぼ芯振れ治具全それぞれ
あられしている。
いる単結晶製造装置を示した断面図である。 第２図は、従来法の一例による単結晶製造方法に用いる
単結晶製造装置を示した断面図である。 第３図は、第１図の場合と第２図の場合との差を示すグ
ラフである。 記号の説明：１は加熱炉、２はるつぼ、３は融液、４は
単結晶、５はるつぼ支持具、６はるつぼ移動機構、７は
結晶原料、８は原料供給機構、９は供給・ぐイブ、１０
は固体焼結棒、１１は固体焼結棒回転装置、１２はるつ
ぼ回転装置、１３ｉｌ′ｉるつぼ芯振れ治具全それぞれ
あられしている。
Claims (2)
- （１）るつぼと加熱装置とを用い、該加熱装置及び前記
るつぼの相対的位置関係を連続的に変えるとともに、そ
の速度に応じた量の固体原料棒を該るつぼにメルト状態
にして供給することによって、該るつぼ内の前記結晶原
料の融液を下方から凝固させて単結晶を作製する方法に
おいて、前記固体原料棒を回転させてさらに前記るつぼ
を回転しながら前記単結晶を成長させることを特徴とす
る単結晶の製造方法。 - （２）るつぼと加熱装置とを用い、該加熱装置及び前記
るつぼの相対的位置関係を連続的に変えるとともに、そ
の速度に応じた量の固体原料棒を単結晶原料として該る
つぼにメルト状態にして供給することによって、該るつ
ぼ内の前記結晶原料の融液を下方から凝固させて単結晶
を作製する装置において、前記固体原料棒を回転させる
原料棒回転装置と、前記るつぼを回転させるるつぼ回転
装置とを備えたことを特徴とする単結晶の製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7956488A JPH01252595A (ja) | 1988-03-31 | 1988-03-31 | 単結晶の製造方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7956488A JPH01252595A (ja) | 1988-03-31 | 1988-03-31 | 単結晶の製造方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01252595A true JPH01252595A (ja) | 1989-10-09 |
Family
ID=13693506
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7956488A Pending JPH01252595A (ja) | 1988-03-31 | 1988-03-31 | 単結晶の製造方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01252595A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102004018664A1 (de) * | 2004-04-13 | 2005-11-10 | Hahn-Meitner-Institut Berlin Gmbh | Verfahren und Anordnung zur Kristallzüchtung aus metallischen Schmelzen oder Schmelzlösungen |
-
1988
- 1988-03-31 JP JP7956488A patent/JPH01252595A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102004018664A1 (de) * | 2004-04-13 | 2005-11-10 | Hahn-Meitner-Institut Berlin Gmbh | Verfahren und Anordnung zur Kristallzüchtung aus metallischen Schmelzen oder Schmelzlösungen |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3551242B2 (ja) | 酸化物単結晶の製造方法及び装置 | |
| JPH01252595A (ja) | 単結晶の製造方法及び装置 | |
| JPS6227397A (ja) | 単結晶の製造方法 | |
| JPS6136192A (ja) | 単結晶製造用るつぼ | |
| JPS62128995A (ja) | 単結晶の製造方法 | |
| JP2831906B2 (ja) | 単結晶製造装置 | |
| JPS60191087A (ja) | 単結晶の製造方法及び単結晶の製造装置 | |
| JPH04108699A (ja) | Ｆｅ―Ｓｉ―Ａｌ系合金単結晶の育成装置 | |
| JPH01242480A (ja) | 単結晶の製造装置 | |
| JPS6317291A (ja) | 結晶成長方法及びその装置 | |
| JPS61236681A (ja) | 単結晶の製造方法及び製造装置 | |
| JPH04219398A (ja) | 単結晶シリコンの製造方法 | |
| JPS61242981A (ja) | 単結晶の製造方法 | |
| JPS61286293A (ja) | 単結晶の製造方法及び製造装置 | |
| JPS61155286A (ja) | 単結晶育成装置 | |
| JPS60221389A (ja) | 単結晶製造装置 | |
| JP2717568B2 (ja) | 単結晶育成装置 | |
| JPH085736B2 (ja) | シリコン単結晶育成方法及び装置 | |
| JPH0777993B2 (ja) | 単結晶製造方法 | |
| JPH0238558B2 (ja) | Tanketsushonoseizohoho | |
| KR0130403B1 (ko) | TZM 방식에 의한 BiCaSrCuO 초전도체의 단결정 제조방법 | |
| JPH0873299A (ja) | 原料連続供給式フェライト単結晶製造装置 | |
| JPS6177694A (ja) | 均一な組成の単結晶製造方法 | |
| JPS61247682A (ja) | 単結晶育成装置 | |
| JPH06345582A (ja) | 同心円状結晶育成方法およびその装置 |