JPH0143163Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は単体あるいは化合物を問わず種々の半
導体材料を真空封入する封入管に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

従来この種の封入管については論文等では封入
後の形状のみが示されることが多く、封入前の封
入管の構造、またそれを用いていかに封入するか
については殆ど示されていない。何故なら殆どの
論文は対象とする材料を封管中でいかなる条件で
熱処理したか、その結果はどうであつたかを示す
のが主旨であつて封入管の詳細は主旨ではないの
で省略されることが慣習となつているからであ
る。

しかしながら一般に使用されている封入管につ
いて言えば、次の如くである。真空封入管は半導
体を対象とするものは概ね石英ガラスで作られて
おり、原理的には第２図に示すとおり材料又は試
料を収容する封入管本体１と本体１を真空装置に
接続する接続部２とその間の封じ切り部３とから
なつている。封じ切り部３は本体１内を真空に脱
気後バーナー焔にて熱軟化させ、切り離しを容易
にするために内径が本体および接続部のそれより
小さく作られている。単体あるいは複数の材料を
真空中で単に融解・固化させるだけならば封じ切
り部３の内径内を通過する大きさに細かくした材
料を接続部２の上端から流しこむように入れ、そ
の後で真空装置に接続すればよい。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしあるきまつた大きさの試料を封じこむた
めには試料が封じ切り部３を通過できる大きさで
ある可能性は少なく、この形状では不可能であ
り、第３図のように封入管本体１の上部を切断し
て上部部材Ａと下部部材Ｂとに分離し、下部部材
Ｂの開口部４を設け、ここから試料を封入管本体
１に収容することになる。収容後は開口部４は閉
じなければならないが、この閉じ方が問題であ
り、先述のように殆どこれについては報告がな
い。考えられるのは第４図ａのように単純に開口
部４の上下を合わせて逆にこれを閉口部５とし、
この部分を白矢印の向きにバーナー焔で溶接する
か、または、ｂのように封入管本体１および接続
部２と同じ材料の細棒６を閉口部５に巻きつける
ようにしながらａと同様に溶接するか、さらにｃ
のように開口部の上下の直径を変えてはめ合いと
し、点線円内のような重なり部７を作つてこの部
分で溶接するといつた方法である。

しかし、これらの方法を本考案者が試みた結果
は次の通りであつた。

ａでは用いた酸水素バーナー焔の吹きつける圧
力のため閉口部５の上下ともに点線で示しように
曲がつてしまい、閉口部を閉じることは不成功に
終つた。ｂ，ｃでは閉じることは出来たが、重大
な問題が残つた。それは酸水素焔を吹きつけるた
め燃焼によつて発生した水蒸気がまだふさがつて
いない閉口部の〓間から封入管の内部に入りこ
み、これが水滴となつてその内壁および試料に付
着することである。この現象は折角清浄化した試
料を汚染してしまう直接の原因であり、最も避け
るべきことである。

本考案は半導体材料等の試料を真空封入管に収
容する際に起こる上述のような欠点を除き、清浄
な状態のまま封入できる構造を提供することを目
的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案は真空装置に接続する接続部と後に切離
しを予定された封じ切り部と、材料又は試料を収
容する封入管本体とからなり、封じ切り部と封入
管本体との間で上部部材と下部部材とに分離した
真空封入管において、上部部材の下端開口部の形
状が封じ切り部の下端から次第に直径を増しなが
ら広がる円錐体の錐面とし、かつその円錐体の最
大の内径を下部部材の開口部外径よりやや大径と
したことを特徴とする真空封入管である。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例について図を参照しなが
ら説明する。第１図は本考案の一実施例の真空封
入管を説明する図である。この封入管は基本的に
は第３図に示された従来方式と同様、上部部材Ａ
と下部部材Ｂから成つているが、第１図ａのよう
に上部部材Ａの下端開口部４′は従来方式とは異
なり、封じ切り部３の下端から次第に直径を増し
ながら広がる円錐体の錐面形状とし、その内径の
最大直径を下部部材Ｂの開口部の外径よりやや大
径に設定する。具体的には例えば、前者を29mm、
後者を25mm程度に径を異ならせる。そしてこのよ
うな両者の形状関係の決定により酸水素バーナー
焔が封入管に入るのを防ぐ構造とする。

上部部材Ａと下部部材Ｂを酸水素焔により溶接
するに先立つて、下部部材Ｂすなわち封入管本体
１に真空熱処理のための結晶試料HgCdTeの単結
晶８を収容し、この後、下部部材Ｂに蓋をするよ
うに上部部材Ａを位置させ、第１図ａのように白
矢印の方向と位置で酸水素バーナー焔により溶接
を開始する。

この方法によれば第４図ｃのように面同志を溶
接するのと異り、有利な点がいくつかある。すな
わち第１図ａから容易に理解されるように両部材
Ａ，Ｂは面と線との接触と考えられ、上部部材Ａ
が下部部材Ｂの外面上方に張り出すため溶接が非
常に容易にできること、並びに第４図ｃのように
両者が各々定まつた直径をもつている場合はその
はめ合いの誤差が一般には大きく、最初の一箇所
で溶接するとその反対側の部分ではその誤差分だ
け隙間が生じ、これを埋めるためにいろいろな工
夫を必要とするのに対し、一方が円錐面であるこ
とは連続したさまざまの直径をもつているのと同
じで、他方の固有の直径に対して必ず一致する直
径をもつことになるため、上述のような隙間が両
者間に生ずることは決してなく、特別な工夫なし
で容易に溶接することが出来ることである。

このようにして上部部材Ａと下部部材Ｂの接触
している円状の線の部分を一回り溶接した結果の
断面の一例を示すと、第１図ｂのようになる。上
部部材Ａの端末９はさらにバーナー焔により処理
して第１図ｃの点線円内に示したように下部部材
Ｂと一体となる。この溶接の途中、さらには終了
後注意深く一体化された封入管内の各部を観察し
たが、水滴を見出すことは出来なかつた。これは
従来例とは異なり、この考案においてはＡ，Ｂの
間に隙間が生ぜず、また構造的にバーナー焔が封
管内に入りこむことが出来ないためである。

この後、接続部２を真空装置に接続し、
10^-6Torrに排気したのち封じ切り部３で封じ切
つた。封じこまれた結晶試料８は水滴による汚染
がなかつたため、最初の清浄度のまま金属光澤を
保つていた。

〔考案の効果〕

以上説明したように、本考案によれば溶接の際
の酸水素バーナー焔による水蒸気が封入管の中に
入らないため、水滴により汚染されることなく試
料を封入することができ、また溶接作業も容易に
行なうことができる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による真空封入管を示す図であ
り、ａは本案の構造を示す断面図、ｂとｃは溶接
後の溶接部を示す要部断面図、第２図ならびに第
３図は従来の封入管の例を示す断面図、第４図ａ
〜ｃはそれぞれ第３図の上下部材間に形成される
閉口部を閉じる場合の例を示す説明図である。 Ａは上部部材、Ｂは下部部材、１はＢに等しく
封入管本体、２は接続部、３は封じ切り部、４′
は下端開口部、白矢印は酸水素バーナー焔を当て
る方向と位置を各々示す。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 真空装置に接続する接続部と、後に切離しを予
   定された封じ切り部と、材料又は試料を収容する
   封入管本体とからなり、封じ切り部と封入管本体
   との間で上部部材と下部部材とに分離した真空封
   入管において、上部部材の下端開口部の形状を封
   じ切り部の下端から次第に直径を増しながら広が
   る円錐体の錐面とし、かつその円錐体の最大の内
   径を下部部材の上端開口部の外径よりやや大径と
   したことを特徴とする真空封入管。