JPH01320295A - Ｂｉ↓１↓２ＧｅＯ↓２↓０単結晶の製造方法 - Google Patents
Ｂｉ↓１↓２ＧｅＯ↓２↓０単結晶の製造方法Info
- Publication number
- JPH01320295A JPH01320295A JP15399888A JP15399888A JPH01320295A JP H01320295 A JPH01320295 A JP H01320295A JP 15399888 A JP15399888 A JP 15399888A JP 15399888 A JP15399888 A JP 15399888A JP H01320295 A JPH01320295 A JP H01320295A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- melt
- single crystal
- crystal
- bi12geo20
- composition
- 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.)
- Granted
Links
- 239000013078 crystal Substances 0.000 title claims abstract description 49
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 29
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000004857 zone melting Methods 0.000 claims abstract description 5
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 claims description 8
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract description 6
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 abstract description 6
- YBMRDBCBODYGJE-UHFFFAOYSA-N germanium dioxide Chemical compound O=[Ge]=O YBMRDBCBODYGJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 4
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 abstract 3
- WMWLMWRWZQELOS-UHFFFAOYSA-N bismuth(iii) oxide Chemical compound O=[Bi]O[Bi]=O WMWLMWRWZQELOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 9
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 4
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 239000003570 air Substances 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance 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Ｂｉ１２ＧｅＯｔａ（以下ＢＧＯと記載する）
単結晶の製造方法に関する。
単結晶の製造方法に関する。
ＢＧＯ単結晶は大きな電気光学効果を存し、電圧センサ
ー素子や画像記憶素子用材料として官用なものである。
ー素子や画像記憶素子用材料として官用なものである。
従来技術
従来、ＢＧＯ単結晶は結晶組成に近いＢｉ２Ｏ２：Ｇｅ
０ｔ ” ６ ： ｌの組成の融液から回転引上げ法で
育成されてきた。
０ｔ ” ６ ： ｌの組成の融液から回転引上げ法で
育成されてきた。
しかし、この方法で育成されたＢＧＯ単結晶は、ビスマ
ス成分が過剰に結晶中に取り込まれ、そのために３８０
〜５００ ｎｍの波長領域で純粋な化学両輪化組成を持
ったＢＧＯの理論特性よりもはるかに大きな光吸収を示
す、しかも光吸収の度合は育成条件を敏感に反映するの
で、育成条件が結晶成長時に変動すると単結晶の特性値
（光透過率など）にバラツキが生ずる。また育成された
結晶中のコア（あるいはファセット）と呼ばれる領域と
それ以外の領域では光吸収の度合が異なったり、両領域
の境界で歪が生じたりする。このようなりＧＯ単結晶の
光学特性の不均一や結晶内歪の存在は、素子の信頼性や
素子製作上の歩留まりに厳しい制限を課してきた。
ス成分が過剰に結晶中に取り込まれ、そのために３８０
〜５００ ｎｍの波長領域で純粋な化学両輪化組成を持
ったＢＧＯの理論特性よりもはるかに大きな光吸収を示
す、しかも光吸収の度合は育成条件を敏感に反映するの
で、育成条件が結晶成長時に変動すると単結晶の特性値
（光透過率など）にバラツキが生ずる。また育成された
結晶中のコア（あるいはファセット）と呼ばれる領域と
それ以外の領域では光吸収の度合が異なったり、両領域
の境界で歪が生じたりする。このようなりＧＯ単結晶の
光学特性の不均一や結晶内歪の存在は、素子の信頼性や
素子製作上の歩留まりに厳しい制限を課してきた。
発明の目的
本発明は従来のＢＧＯ単結晶の製造法の欠点を解消しよ
うとするもので、その目的は光透過率が純粋なりＧＯの
理想特性に近く、しかも光学特性が均一で結晶内置のな
いＢＧＯ単結晶を製造する方法を提供しようとするもの
である。
うとするもので、その目的は光透過率が純粋なりＧＯの
理想特性に近く、しかも光学特性が均一で結晶内置のな
いＢＧＯ単結晶を製造する方法を提供しようとするもの
である。
発明の構成
本発明者らは前記目的を達成すべく鋭意研究の結果、Ｂ
ＧＯの過剰ビスマス成分は融液のビスマス成分濃度と直
接関係し、融液中のビスマス成分製素子としての信頼性
、歩留まりも優れたものとなることを知見し得た。この
知見に基づいて本発明を完成した。
ＧＯの過剰ビスマス成分は融液のビスマス成分濃度と直
接関係し、融液中のビスマス成分製素子としての信頼性
、歩留まりも優れたものとなることを知見し得た。この
知見に基づいて本発明を完成した。
本発明の要旨は、Ｂｉ＋ｘＧｅＯｔ＋＋単結晶を融液か
ら育成する方法において、その融液組成をゲルマニウム
成分過剰なＧａｏｌ／ｌ’Ｂｉｚ０３−１−Ｇｅ０９モ
ル分率＝０．１８〜０．２８の範囲に保った融液から育
成することを特徴とするＢｔｌｚＧｅＯｚ。単結晶の製
造方法にある。
ら育成する方法において、その融液組成をゲルマニウム
成分過剰なＧａｏｌ／ｌ’Ｂｉｚ０３−１−Ｇｅ０９モ
ル分率＝０．１８〜０．２８の範囲に保った融液から育
成することを特徴とするＢｔｌｚＧｅＯｚ。単結晶の製
造方法にある。
前記モル分率が０．１８より小さいと、ゲルマニウム成
分過剰にする効果が小さく、結晶中のＢｉ成分変動を制
御しきれない。
分過剰にする効果が小さく、結晶中のＢｉ成分変動を制
御しきれない。
また、０．２８を超えると、ゲルマニウム成分過剰側の
共晶点に近づきすぎ、ゲルマニウムをより含んだ他相の
析出が結晶中で見られるようになる。
共晶点に近づきすぎ、ゲルマニウムをより含んだ他相の
析出が結晶中で見られるようになる。
従って、０．１８〜０．２８の範囲であることが必要で
ある。理想的には０．２５〜０．２８に制御した方がよ
い。
ある。理想的には０．２５〜０．２８に制御した方がよ
い。
本発明における融液から単結晶を育成する方法としては
、引上げ法、ブリッジマン法、帯溶融法。
、引上げ法、ブリッジマン法、帯溶融法。
フローティングゾーン法などいずれの方法でもよい、し
かし、育成結晶の高品質化が達成し易い点から引上げ法
、帯溶融法、フローティングゾーン法が好ましい。
かし、育成結晶の高品質化が達成し易い点から引上げ法
、帯溶融法、フローティングゾーン法が好ましい。
本発明に用いる出発原料としは市販の９９．９９％純度
の８１７０３、Ｇｅｍ、でも良いができるだけ純度の高
い原料を使用するのが好ましい、フローティングゾーン
法の場合には、それら出発原料粉末をＢｉｚＯ，：
Ｇｅ０ｚ −６： １ （化学両輪比組成）に混合し、
棒状に成形・焼結して原料棒とする。また、溶融帯の融
液組成をゲルマニウム成分過剰にするために、ゲルマニ
ウム成分過剰（ＧｅＯ□／（ＢＩｔＯｔ ＋Ｇｅ０ｚ）
モル分率−０，１８〜０．２８好ましくは０．２５程度
）のベレット状の焼結体（好ましくは熔融帯と同程度の
容積を持つ）を用意し、あらかじめ種結晶上に置き、加
熱して融解させ溶融帯を形成してから育成を始める。
の８１７０３、Ｇｅｍ、でも良いができるだけ純度の高
い原料を使用するのが好ましい、フローティングゾーン
法の場合には、それら出発原料粉末をＢｉｚＯ，：
Ｇｅ０ｚ −６： １ （化学両輪比組成）に混合し、
棒状に成形・焼結して原料棒とする。また、溶融帯の融
液組成をゲルマニウム成分過剰にするために、ゲルマニ
ウム成分過剰（ＧｅＯ□／（ＢＩｔＯｔ ＋Ｇｅ０ｚ）
モル分率−０，１８〜０．２８好ましくは０．２５程度
）のベレット状の焼結体（好ましくは熔融帯と同程度の
容積を持つ）を用意し、あらかじめ種結晶上に置き、加
熱して融解させ溶融帯を形成してから育成を始める。
本発明における結晶の成長速度は、０．１〜１５ＩＩＩ
ＩｌＩ時、好ましくは０．５〜４．０−７時である。育
成雰囲気は、酸素、窒素、空気のいずれでも可能である
。
ＩｌＩ時、好ましくは０．５〜４．０−７時である。育
成雰囲気は、酸素、窒素、空気のいずれでも可能である
。
フローティングゾーン法では、アフターヒーターなどを
利用して、成長した結晶の急冷による割れなどを防ぐ事
が好ましい。さらに、育成した結晶は約７８０〜８２０
°Ｃで焼鈍する事が好ましい。
利用して、成長した結晶の急冷による割れなどを防ぐ事
が好ましい。さらに、育成した結晶は約７８０〜８２０
°Ｃで焼鈍する事が好ましい。
実施例
市販の高純度（９９，９９９９％） Ｂ１１０１とＧｅ
０ｔ （純度９９．９９％）原料粉末を６：１のモル比
で混合し、１ｉｏｎ／ｃｍ”の静水圧で棒状にラバープ
レス成形し、８１０’Ｃの酸素中で焼結し原料棒を作成
した。また、溶融帯の組成をゲルマニウム成分過剰にす
るために、同様のプロセスでＧｅ０ｚ／（ＢｉｚＯｓ＋
Ｇｅ０ｔ）モル分率０．２６の組成をもった焼結ベレッ
トを用意した。
０ｔ （純度９９．９９％）原料粉末を６：１のモル比
で混合し、１ｉｏｎ／ｃｍ”の静水圧で棒状にラバープ
レス成形し、８１０’Ｃの酸素中で焼結し原料棒を作成
した。また、溶融帯の組成をゲルマニウム成分過剰にす
るために、同様のプロセスでＧｅ０ｚ／（ＢｉｚＯｓ＋
Ｇｅ０ｔ）モル分率０．２６の組成をもった焼結ベレッ
トを用意した。
次に、原料棒を回転楕円面鏡を用いた集光式フローティ
ングゾーン法単結晶製造装置に装填し、別に準備した８
００種結晶そ装填し、その種結晶上に焼結ベレットを置
いた。雰囲気ガスとして窒素ガスを毎分２リツトルの割
合で流しながらランプ出力を上げて加熱し、焼結ベレッ
トを融解したところで原料棒と接合させ、安定した溶融
帯を形成した後、フローティングゾーン法の常法に従っ
て、結晶育成操作を行った。
ングゾーン法単結晶製造装置に装填し、別に準備した８
００種結晶そ装填し、その種結晶上に焼結ベレットを置
いた。雰囲気ガスとして窒素ガスを毎分２リツトルの割
合で流しながらランプ出力を上げて加熱し、焼結ベレッ
トを融解したところで原料棒と接合させ、安定した溶融
帯を形成した後、フローティングゾーン法の常法に従っ
て、結晶育成操作を行った。
育成条件は、原料棒及び種結晶の回転速度が逆方向にそ
れぞれ４００ｚ／、結晶成長速度は３ｍ／時であった。
れぞれ４００ｚ／、結晶成長速度は３ｍ／時であった。
得られたＢＧＯ単結晶を２０時間約８００°Ｃで焼鈍し
、わずかに黄色味を帯びた透明な結晶体を得た。
、わずかに黄色味を帯びた透明な結晶体を得た。
得られたＢＧＱ単結晶を光学的に評価したところ、従来
の引上げ法で育成したものよりも、３９０〜５００ｎ−
の波長領域で著しく透過率が高くなっている事が判明し
た。
の引上げ法で育成したものよりも、３９０〜５００ｎ−
の波長領域で著しく透過率が高くなっている事が判明し
た。
ＢＧＯ単結晶の光透過率（％）
さらにコア領域とそれ以外の領域での光学特性の差も、
従来のＢＧＯ結晶よりもはるかに減少している事が認め
られた。
従来のＢＧＯ結晶よりもはるかに減少している事が認め
られた。
発明の効果
本発明の方法によると、高い光透過率を有し、しかも光
学特性の均質なりＧＯ単結晶を得ることができる。 Ｂ
ＧＯ単結晶の電気光学効果を利用したセンサーや画像記
憶素子を製作する場合に、従来の方法で育成した単結晶
では光学特性不均一や結晶内束の存在で、信頼性に問題
があった。しかし、本発明により、より高品位なりＧＯ
単結晶育成が可能で、優れた特性を存する電圧センサー
素子や画像記憶素子等が高歩留まりで得られる。
学特性の均質なりＧＯ単結晶を得ることができる。 Ｂ
ＧＯ単結晶の電気光学効果を利用したセンサーや画像記
憶素子を製作する場合に、従来の方法で育成した単結晶
では光学特性不均一や結晶内束の存在で、信頼性に問題
があった。しかし、本発明により、より高品位なりＧＯ
単結晶育成が可能で、優れた特性を存する電圧センサー
素子や画像記憶素子等が高歩留まりで得られる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）Ｂｉ＿１＿２ＧｅＯ＿２＿０単結晶を融液から育成
する方法において、その融液組成をゲルマニウム成分過
剰なＧｅＯ＿２／（Ｂｉ＿２Ｏ＿３＋ＧｅＯ＿２）モル
分率＝０．１８〜０．２８の範囲に保った融液から育成
することを特徴とするＢｉ＿１＿２ＧｅＯ＿２＿０単結
晶の製造方法。 ２）融液から単結晶を育成する方法が、引上げ法、ブリ
ッジマン法、帯溶融法、フローティングゾーン法である
前記１）の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15399888A JPH01320295A (ja) | 1988-06-22 | 1988-06-22 | Ｂｉ↓１↓２ＧｅＯ↓２↓０単結晶の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15399888A JPH01320295A (ja) | 1988-06-22 | 1988-06-22 | Ｂｉ↓１↓２ＧｅＯ↓２↓０単結晶の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01320295A true JPH01320295A (ja) | 1989-12-26 |
| JPH0521877B2 JPH0521877B2 (ja) | 1993-03-25 |
Family
ID=15574680
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15399888A Granted JPH01320295A (ja) | 1988-06-22 | 1988-06-22 | Ｂｉ↓１↓２ＧｅＯ↓２↓０単結晶の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01320295A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2683322A1 (fr) * | 1991-10-30 | 1993-05-07 | Imaje | Rheometre acoustique haute frequence et dispositif de mesure de la viscosite d'un fluide utilisant ce rheometre. |
-
1988
- 1988-06-22 JP JP15399888A patent/JPH01320295A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2683322A1 (fr) * | 1991-10-30 | 1993-05-07 | Imaje | Rheometre acoustique haute frequence et dispositif de mesure de la viscosite d'un fluide utilisant ce rheometre. |
| US5302878A (en) * | 1991-10-30 | 1994-04-12 | Imaje S.A. | High-frequency acoustic rheometer and device to measure the viscosity of a fluid using this rheometer |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0521877B2 (ja) | 1993-03-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH01320295A (ja) | Ｂｉ↓１↓２ＧｅＯ↓２↓０単結晶の製造方法 | |
| JPH0336797B2 (ja) | ||
| JPH0521878B2 (ja) | ||
| US6485562B1 (en) | Production of material with improved infrared transmission | |
| EP0148946B1 (en) | Method of producing a chrysoberyl single crystal | |
| JPH01320294A (ja) | ニオブ酸リチウム単結晶の製造方法 | |
| JPH06279174A (ja) | 酸化物単結晶の製造方法 | |
| US2985520A (en) | Method for preparation of monocrystalline material | |
| SU1691302A1 (ru) | Способ обработки аморфного диоксида кремни | |
| JPS58115090A (ja) | Ｆ・ｚ法によるベリル結晶合成法 | |
| JP3724509B2 (ja) | 光用ＬｉＴａＯ３単結晶およびその製造方法 | |
| JPH01115897A (ja) | フッ化マグネシウム単結晶の製造方法 | |
| JPS63218596A (ja) | 光透過性に優れたリチウムタンタレ−ト単結晶およびその製造方法 | |
| JP3021937B2 (ja) | カドミウムマンガンテルル単結晶の製造方法 | |
| US2736659A (en) | Method for preparation of highly refractive material | |
| JPH042683A (ja) | ルチル単結晶の製造方法 | |
| JPH0471877B2 (ja) | ||
| JP2622165B2 (ja) | ゲルマニウム酸ビスマス単結晶の製造方法 | |
| JPS62275097A (ja) | 四チタン酸バリウムの巨大単結晶及びその製造方法 | |
| JPS6027677A (ja) | 浮遊帯溶融法による固溶体単結晶の製造法 | |
| JPS58115091A (ja) | Ｆ・ｚ法によるベリル結晶合成法 | |
| JPH0339999B2 (ja) | ||
| JPS62235297A (ja) | ＢａＰｂ↓１↓−ｘＢｉｘＯ↓３単結晶の製造方法 | |
| JPS59141491A (ja) | スポジウメン鉱物 | |
| JPS63230595A (ja) | イツトリウム鉄系ガ−ネツト単結晶およびその製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |