JPH0710675A - 単結晶作製方法及び単結晶作製用容器 - Google Patents
単結晶作製方法及び単結晶作製用容器Info
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- JPH0710675A JPH0710675A JP15656793A JP15656793A JPH0710675A JP H0710675 A JPH0710675 A JP H0710675A JP 15656793 A JP15656793 A JP 15656793A JP 15656793 A JP15656793 A JP 15656793A JP H0710675 A JPH0710675 A JP H0710675A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】球状単結晶を作製することによって、従来の微
小重力下での融液の一方向凝固法による単結晶作製にお
ける低転位密度化の限界を打破し、地上育成の場合に比
べて２桁以上転位密度の低い高品質単結晶の作製方法を
提供すること及びそれに用いる単結晶作製用容器を提供
すること。 【構成】上記目的は下記構成の作製方法及び作製用容器
とすることによって達成することができる。すなわち、
種子結晶の代りに結晶核生成治具を容器内に装填して単
結晶化させること、結晶核生成治具の材質として結晶原
料融液に対して容器材料よりも濡れ性の良い材質とする
こと、容器内に装填する結晶原料の量を調節して結晶原
料融液が容器壁に接触しないようにすることによって達
成することができる。
小重力下での融液の一方向凝固法による単結晶作製にお
ける低転位密度化の限界を打破し、地上育成の場合に比
べて２桁以上転位密度の低い高品質単結晶の作製方法を
提供すること及びそれに用いる単結晶作製用容器を提供
すること。 【構成】上記目的は下記構成の作製方法及び作製用容器
とすることによって達成することができる。すなわち、
種子結晶の代りに結晶核生成治具を容器内に装填して単
結晶化させること、結晶核生成治具の材質として結晶原
料融液に対して容器材料よりも濡れ性の良い材質とする
こと、容器内に装填する結晶原料の量を調節して結晶原
料融液が容器壁に接触しないようにすることによって達
成することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、微小重力下における一
方向凝固法による単結晶の作製において、特に高品質の
単結晶を作製するための方法及びそれに用いる単結晶作
製用容器に関する。
方向凝固法による単結晶の作製において、特に高品質の
単結晶を作製するための方法及びそれに用いる単結晶作
製用容器に関する。
【０００２】
【従来の技術】これまでに、微小重力下において地上で
は作製できない低欠陥密度の高品質単結晶を作製するた
めの方法として、融液を坩堝壁に接触させることなく固
化させ結晶成長させる試みが多くの研究者達によってな
されてきた(例えば、H.U.Walter et al. : J. Electroc
hem. Soc. 123 (1976) p.1098 記載など)。図１に、Wal
ter 等が行った InSb の微小重力下、一方向凝固法によ
る結晶成長の概略を示す。すなわち、まず、地上で作製
した棒状単結晶３を、先端の空洞の内径が単結晶棒の直
径よりも大きくなるようにくり抜いたグラファイト製の
坩堝１の中に装填し、単結晶棒の先端を加熱・融解して
球状の融液２を形成させた(図１(a))。次に、融解せず
に残った単結晶の一端を種子結晶として用い、種子結晶
側から徐冷して他端に向かって順次結晶化させていった
ところ、成長した結晶４は球状にはならず、円柱状にな
って伸長し、終端は坩堝壁に突き当たってしまった(図
１(b)〜(d))。
は作製できない低欠陥密度の高品質単結晶を作製するた
めの方法として、融液を坩堝壁に接触させることなく固
化させ結晶成長させる試みが多くの研究者達によってな
されてきた(例えば、H.U.Walter et al. : J. Electroc
hem. Soc. 123 (1976) p.1098 記載など)。図１に、Wal
ter 等が行った InSb の微小重力下、一方向凝固法によ
る結晶成長の概略を示す。すなわち、まず、地上で作製
した棒状単結晶３を、先端の空洞の内径が単結晶棒の直
径よりも大きくなるようにくり抜いたグラファイト製の
坩堝１の中に装填し、単結晶棒の先端を加熱・融解して
球状の融液２を形成させた(図１(a))。次に、融解せず
に残った単結晶の一端を種子結晶として用い、種子結晶
側から徐冷して他端に向かって順次結晶化させていった
ところ、成長した結晶４は球状にはならず、円柱状にな
って伸長し、終端は坩堝壁に突き当たってしまった(図
１(b)〜(d))。
【０００３】上記の場合に球状の単結晶が成長しなかっ
た原因は、種子結晶と融液との接触角が小さく、種子結
晶の円柱形状を引き継いでしまったためと解釈されてい
る。成長した結晶の転位密度は、種子結晶部で200〜600
/cm2であったものが結晶成長とともに徐々に低下し、最
も低転位密度の所で40〜70/cm2という値になっていた。
しかし、結晶の終端部では、坩堝壁との接触による機械
的応力や熱の不均一分布に基づく熱応力のため、転位密
度は２×103/cm2以上に増加していた。
た原因は、種子結晶と融液との接触角が小さく、種子結
晶の円柱形状を引き継いでしまったためと解釈されてい
る。成長した結晶の転位密度は、種子結晶部で200〜600
/cm2であったものが結晶成長とともに徐々に低下し、最
も低転位密度の所で40〜70/cm2という値になっていた。
しかし、結晶の終端部では、坩堝壁との接触による機械
的応力や熱の不均一分布に基づく熱応力のため、転位密
度は２×103/cm2以上に増加していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
従来の微小重力下での融液の一方向凝固法による単結晶
作製においては、坩堝壁との非接触成長による低転位密
度化の効果は認められるものの、単結晶化のために種子
結晶を用いているため、成長結晶が種子結晶の形状と欠
陥とを引き継いでしまい、球状の単結晶が育成できず、
また、低転位密度化にも限界があった。もし球状の単結
晶が作製できれば、熱分布の不均一性による熱応力の影
響や容器壁との接触による機械的応力の影響を受けるこ
となく、より低転位密度化することが可能である。
従来の微小重力下での融液の一方向凝固法による単結晶
作製においては、坩堝壁との非接触成長による低転位密
度化の効果は認められるものの、単結晶化のために種子
結晶を用いているため、成長結晶が種子結晶の形状と欠
陥とを引き継いでしまい、球状の単結晶が育成できず、
また、低転位密度化にも限界があった。もし球状の単結
晶が作製できれば、熱分布の不均一性による熱応力の影
響や容器壁との接触による機械的応力の影響を受けるこ
となく、より低転位密度化することが可能である。
【０００５】本発明の目的は、球状単結晶を作製するこ
とによって、従来の微小重力下での融液の一方向凝固法
による単結晶作製における低転位密度化の限界を打破
し、地上育成の場合に比べて２桁以上転位密度の低い高
品質単結晶の作製方法を提供すること及びそれに用いる
単結晶作製用容器を提供することにある。
とによって、従来の微小重力下での融液の一方向凝固法
による単結晶作製における低転位密度化の限界を打破
し、地上育成の場合に比べて２桁以上転位密度の低い高
品質単結晶の作製方法を提供すること及びそれに用いる
単結晶作製用容器を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的は下記構成の作
製方法及び作製用容器を用いることによって達成するこ
とができる。すなわち、種子結晶の代りに結晶核生成治
具を容器内に装填して単結晶化させること、結晶核生成
治具の材質として結晶原料融液に対して容器材料よりも
濡れ性の良い材質とすること、容器内に装填する結晶原
料の量を調節して結晶原料融液が容器壁に接触しないよ
うにすることによって達成することができる。
製方法及び作製用容器を用いることによって達成するこ
とができる。すなわち、種子結晶の代りに結晶核生成治
具を容器内に装填して単結晶化させること、結晶核生成
治具の材質として結晶原料融液に対して容器材料よりも
濡れ性の良い材質とすること、容器内に装填する結晶原
料の量を調節して結晶原料融液が容器壁に接触しないよ
うにすることによって達成することができる。
【０００７】
【作用】結晶核生成治具の材質が結晶原料融液に対して
容器材料よりも濡れ性が悪い場合は、融液が容器壁に付
着してしまい結晶核生成の位置と数の制御ができないた
め、多結晶化してしまうが、結晶核生成治具の材質が結
晶原料融液に対して容器材料よりも濡れ性が良い場合
は、結晶原料融液が結晶核生成治具上に確実に付着する
ので、結晶核は原料融液が付着した場所からのみ生成さ
れ、容易に単結晶化することができる。
容器材料よりも濡れ性が悪い場合は、融液が容器壁に付
着してしまい結晶核生成の位置と数の制御ができないた
め、多結晶化してしまうが、結晶核生成治具の材質が結
晶原料融液に対して容器材料よりも濡れ性が良い場合
は、結晶原料融液が結晶核生成治具上に確実に付着する
ので、結晶核は原料融液が付着した場所からのみ生成さ
れ、容易に単結晶化することができる。
【０００８】また、種子結晶を使用することなく単結晶
化させる方法として、容器の先端を細くし、その先端の
みから結晶核を生成させて単結晶化させる方法が従来か
ら用いられているが、上記本発明の方法では、結晶核生
成治具を容器内に装填し、該結晶核生成治具に結晶核生
成の役割だけでなく原料融液を空間の一点に安定に留め
ておく役割も担わせた点が従来方法と大きく異なる。
化させる方法として、容器の先端を細くし、その先端の
みから結晶核を生成させて単結晶化させる方法が従来か
ら用いられているが、上記本発明の方法では、結晶核生
成治具を容器内に装填し、該結晶核生成治具に結晶核生
成の役割だけでなく原料融液を空間の一点に安定に留め
ておく役割も担わせた点が従来方法と大きく異なる。
【０００９】従来の方法では、成長結晶は容器形状の制
約を受け球状単結晶を育成することはできない。
約を受け球状単結晶を育成することはできない。
【００１０】
【実施例】以下、本発明構成の単結晶作製方法及び単結
晶作製用治具について実施例によって具体的に説明す
る。
晶作製用治具について実施例によって具体的に説明す
る。
【００１１】
【実施例１】半導体材料の一種である Pb0.8Sn0.2Te 単
結晶育成を例として説明する。なお、Pb0.8Sn0.2Te は
金属アルミニウムよりも軟らかい結晶で、890℃での臨
界剪断応力が約２×10~2kg/mm2と小さく、Si のそれの5
0分の１以下であり、低転位密度の単結晶育成が非常に
難しい材料である。
結晶育成を例として説明する。なお、Pb0.8Sn0.2Te は
金属アルミニウムよりも軟らかい結晶で、890℃での臨
界剪断応力が約２×10~2kg/mm2と小さく、Si のそれの5
0分の１以下であり、低転位密度の単結晶育成が非常に
難しい材料である。
【００１２】図２(a)は本発明の一実施例の単結晶作製
用容器の概略構成を示す断面図で、窒化ホウ素製の坩堝
５、フタ６とカーボン製の螺旋状結晶核生成治具７とか
らなることを示す。坩堝は内径15mm、長さ約30mm、フタ
と坩堝との嵌合部８の外径は14.9mmである。Pb0.8Sn0.2
Te の融点は約890℃で、950℃におけるその融液と窒化
ホウ素板との接触角は約150°であり、また該融液とカ
ーボン板との接触角は約135°であることから、Pb0.8Sn
0.2Te 融液は窒化ホウ素との方がカーボンとの場合より
も濡れ性が悪い。
用容器の概略構成を示す断面図で、窒化ホウ素製の坩堝
５、フタ６とカーボン製の螺旋状結晶核生成治具７とか
らなることを示す。坩堝は内径15mm、長さ約30mm、フタ
と坩堝との嵌合部８の外径は14.9mmである。Pb0.8Sn0.2
Te の融点は約890℃で、950℃におけるその融液と窒化
ホウ素板との接触角は約150°であり、また該融液とカ
ーボン板との接触角は約135°であることから、Pb0.8Sn
0.2Te 融液は窒化ホウ素との方がカーボンとの場合より
も濡れ性が悪い。
【００１３】上記単結晶作製用容器を用い、下記の手順
によって単結晶の作製を行った。すなわち、まず、図２
(b)に示すように、約0.15gの Pb0.8Sn0.2Te 多結晶固体
原料９を結晶核生成用の螺旋状治具７とともに坩堝５の
中に装填し、フタ６をした後、結晶成長用容器全体を石
英のアンプル10内に挿入し、該アンプルの一端から真空
引きして約１×10~5Torr の真空度で石英アンプルを封
じ切った。さらに、安全のために、石英アンプル10全体
を外側石英アンプル11によって真空封入した。スペース
シャトルを利用して約１×10~4G の微小重力環境を達成
した後、石英で二重に真空封入された結晶成長用容器を
温度勾配炉内に装填し、加熱することによって、図３の
温度分布となるよう約１時間かけて温度上昇させた。こ
の温度で約１時間保持した後、約200℃/h で徐冷したと
ころ、図４に示すように、結晶核生成治具のほぼ中間点
の上に直径約３mmの球状単結晶12が成長した。この単結
晶は結晶核生成治具以外はどこにも接触せずに成長して
おり、直径３mmの全領域にわたって転位密度は104/cm2
台であった。この値は、地上で融液から成長させた場合
の106〜107/cm2に比べて２桁以上小さな値であり、低転
位の結晶が成長していることが確認された。また、本発
明の非接触成長の場合と、微小重力下で容器壁に接触し
た状態での Pb0.8Sn0.2Te 成長の場合との転位密度を比
較すると、本発明の方法による場合、単なる微小重力下
育成の場合よりもさらに１桁以上低転位密度になってい
ることが判明した。
によって単結晶の作製を行った。すなわち、まず、図２
(b)に示すように、約0.15gの Pb0.8Sn0.2Te 多結晶固体
原料９を結晶核生成用の螺旋状治具７とともに坩堝５の
中に装填し、フタ６をした後、結晶成長用容器全体を石
英のアンプル10内に挿入し、該アンプルの一端から真空
引きして約１×10~5Torr の真空度で石英アンプルを封
じ切った。さらに、安全のために、石英アンプル10全体
を外側石英アンプル11によって真空封入した。スペース
シャトルを利用して約１×10~4G の微小重力環境を達成
した後、石英で二重に真空封入された結晶成長用容器を
温度勾配炉内に装填し、加熱することによって、図３の
温度分布となるよう約１時間かけて温度上昇させた。こ
の温度で約１時間保持した後、約200℃/h で徐冷したと
ころ、図４に示すように、結晶核生成治具のほぼ中間点
の上に直径約３mmの球状単結晶12が成長した。この単結
晶は結晶核生成治具以外はどこにも接触せずに成長して
おり、直径３mmの全領域にわたって転位密度は104/cm2
台であった。この値は、地上で融液から成長させた場合
の106〜107/cm2に比べて２桁以上小さな値であり、低転
位の結晶が成長していることが確認された。また、本発
明の非接触成長の場合と、微小重力下で容器壁に接触し
た状態での Pb0.8Sn0.2Te 成長の場合との転位密度を比
較すると、本発明の方法による場合、単なる微小重力下
育成の場合よりもさらに１桁以上低転位密度になってい
ることが判明した。
【００１４】さらに、得られた結晶の不純物濃度を測定
したところ、ホウ素含有量に関しては地上育成の場合の
10ppmから１ppm以下に低下しており、坩堝からの汚染が
少なくなっていることが確認された。
したところ、ホウ素含有量に関しては地上育成の場合の
10ppmから１ppm以下に低下しており、坩堝からの汚染が
少なくなっていることが確認された。
【００１５】
【実施例２】実施例１と同一の寸法、形状を有する単結
晶成長用容器内に Pb0.8Sn0.2Te の多結晶原料4.5gを螺
旋状結晶核成長治具７とともに装填し、実施例１の場合
と同様な手順によって、約１×10~4G の微小重力環境下
で結晶成長させた。
晶成長用容器内に Pb0.8Sn0.2Te の多結晶原料4.5gを螺
旋状結晶核成長治具７とともに装填し、実施例１の場合
と同様な手順によって、約１×10~4G の微小重力環境下
で結晶成長させた。
【００１６】図５に示すように、結晶13は螺旋の中に保
持されて直径約11mmの球状に成長していた。また、成長
位置は坩堝のフタに近い位置でフタから約８mm離れた所
に球状結晶の中心があった。結晶と螺旋との接触部には
小さな結晶粒が数個存在していたが、結晶の中心部は直
径約10mmの大きな単結晶に成長しており、転位密度も10
4〜105で、地上育成の場合よりも低転位密度になってい
た。
持されて直径約11mmの球状に成長していた。また、成長
位置は坩堝のフタに近い位置でフタから約８mm離れた所
に球状結晶の中心があった。結晶と螺旋との接触部には
小さな結晶粒が数個存在していたが、結晶の中心部は直
径約10mmの大きな単結晶に成長しており、転位密度も10
4〜105で、地上育成の場合よりも低転位密度になってい
た。
【００１７】
【実施例３】図６に示すように、中間に厚さ1.5mmの仕
切板14を有し、仕切の左右が隔てられいる内径15mm、長
さ40mmの窒化ホウ素製の坩堝15を用い、仕切板14に直径
１mmの孔を開け、その孔に石英製の結晶核生成治具16を
貫通させ、１mm突出させた。この結晶成長用容器に約４
gの Pb0.8Sn0.2Te 多結晶原料を装填し、実施例１の場
合と同様な手順で結晶成長させた。
切板14を有し、仕切の左右が隔てられいる内径15mm、長
さ40mmの窒化ホウ素製の坩堝15を用い、仕切板14に直径
１mmの孔を開け、その孔に石英製の結晶核生成治具16を
貫通させ、１mm突出させた。この結晶成長用容器に約４
gの Pb0.8Sn0.2Te 多結晶原料を装填し、実施例１の場
合と同様な手順で結晶成長させた。
【００１８】石英と原料融液との接触角は約100°で、
原料融液の石英との濡れ性はカーボンとの場合よりもさ
らに良いことから、結晶は、図に示すように、石英製結
晶核生成治具の先端に安定に保持されて、直径約10mmの
球状単結晶17に成長していた。この結晶においても、転
位密度は結晶と結晶核生成治具との接触部を除いて104/
cm2台であり、低転位密度化の効果が確認された。
原料融液の石英との濡れ性はカーボンとの場合よりもさ
らに良いことから、結晶は、図に示すように、石英製結
晶核生成治具の先端に安定に保持されて、直径約10mmの
球状単結晶17に成長していた。この結晶においても、転
位密度は結晶と結晶核生成治具との接触部を除いて104/
cm2台であり、低転位密度化の効果が確認された。
【００１９】
【実施例４】図７に示すように、断面が正三角形で、一
辺の長さが16mm、肉厚１mm、軸方向長さ30mmの角形窒化
ホウ素製坩堝18を用い、2.5gの Pb0.8Sn0.2Te 多結晶原
料を、実施例１と同様な螺旋状をした外径10mm、長さ30
mmの結晶核生成治具19とともに石英アンプル内に真空封
入し、実施例１と同様な手順によって結晶成長させた。
辺の長さが16mm、肉厚１mm、軸方向長さ30mmの角形窒化
ホウ素製坩堝18を用い、2.5gの Pb0.8Sn0.2Te 多結晶原
料を、実施例１と同様な螺旋状をした外径10mm、長さ30
mmの結晶核生成治具19とともに石英アンプル内に真空封
入し、実施例１と同様な手順によって結晶成長させた。
【００２０】結晶20は、螺旋の中に安定に保持された直
径約８mmの球状であった。この結晶も転位密度は104/cm
2台であり、坩堝壁との非接触成長による低転位密度化
の効果が確認された。
径約８mmの球状であった。この結晶も転位密度は104/cm
2台であり、坩堝壁との非接触成長による低転位密度化
の効果が確認された。
【００２１】
【実施例５】図８に示すように、断面が矩形で、短辺の
長さ６mm、長辺の長さ10mm、肉厚１mm、長さ30mmの窒化
ホウ素製坩堝21内に、1.5gの Pb0.8Sn0.2Te 多結晶原料
を直径5.5mm、長さ28mmのカーボン製螺旋状結晶核生成
治具22とともに装填し、石英アンプル内に真空封入し、
実施例１と同様な手順で結晶成長させた。
長さ６mm、長辺の長さ10mm、肉厚１mm、長さ30mmの窒化
ホウ素製坩堝21内に、1.5gの Pb0.8Sn0.2Te 多結晶原料
を直径5.5mm、長さ28mmのカーボン製螺旋状結晶核生成
治具22とともに装填し、石英アンプル内に真空封入し、
実施例１と同様な手順で結晶成長させた。
【００２２】直径６mmの球状結晶23が螺旋の中に保持さ
れて成長しているのが観察された。この結晶の転位密度
も104/cm2台であり、低転位密度化の効果が確認され
た。
れて成長しているのが観察された。この結晶の転位密度
も104/cm2台であり、低転位密度化の効果が確認され
た。
【００２３】以上の実施例においては、何れも、半導体
材料 Pb0.8Sn0.2Te の結晶育成の場合について説明して
きたが、GaAs 、InP 、Si など他の半導体材料について
も、上記実施例で用いた坩堝中にそれぞれ所定量の GaA
s 多結晶、InP 多結晶、Si多結晶を配置し、炉内温度を
それぞれの融点以上に上昇させた後、所定の成長温度に
保持することによって、単結晶を育成することができ
る。
材料 Pb0.8Sn0.2Te の結晶育成の場合について説明して
きたが、GaAs 、InP 、Si など他の半導体材料について
も、上記実施例で用いた坩堝中にそれぞれ所定量の GaA
s 多結晶、InP 多結晶、Si多結晶を配置し、炉内温度を
それぞれの融点以上に上昇させた後、所定の成長温度に
保持することによって、単結晶を育成することができ
る。
【００２４】
【発明の効果】以上述べてきたように、本発明において
は、種子結晶を使用することなく、結晶成長核生成治具
を用いて単結晶化させるので、成長結晶が種子結晶の欠
陥を引き継ぐことがなく、低転位密度の単結晶を育成す
ることができる。また、種子結晶の形状の制約を受ける
ことがないため、球状の結晶成長が容易となり、結晶の
大形化も容易となる。さらにまた、本発明の場合、結晶
原料の融液に対して、坩堝材として濡れ性の悪い材料を
使用し、結晶核生成治具として濡れ性の良い材料を使用
しているので、融液は確実に結晶核生成治具に付着し、
坩堝壁に触れることなく治具上に安定に保持されるの
で、坩堝壁からの汚染や応力の伝搬がなく、高純度で低
転位密度の単結晶を再現性良く育成することができる。
は、種子結晶を使用することなく、結晶成長核生成治具
を用いて単結晶化させるので、成長結晶が種子結晶の欠
陥を引き継ぐことがなく、低転位密度の単結晶を育成す
ることができる。また、種子結晶の形状の制約を受ける
ことがないため、球状の結晶成長が容易となり、結晶の
大形化も容易となる。さらにまた、本発明の場合、結晶
原料の融液に対して、坩堝材として濡れ性の悪い材料を
使用し、結晶核生成治具として濡れ性の良い材料を使用
しているので、融液は確実に結晶核生成治具に付着し、
坩堝壁に触れることなく治具上に安定に保持されるの
で、坩堝壁からの汚染や応力の伝搬がなく、高純度で低
転位密度の単結晶を再現性良く育成することができる。
【図１】坩堝壁との非接触成長を狙った InSb の微小重
力下一方向凝固法による結晶成長の概要を示す断面図。
力下一方向凝固法による結晶成長の概要を示す断面図。
【図２】(a) は実施例１の単結晶作製に用いた単結晶作
製用容器の構造を示す断面図、(b) は(a)の容器を石英
アンプル中に二重に真空封入した状態を示す断面図。
製用容器の構造を示す断面図、(b) は(a)の容器を石英
アンプル中に二重に真空封入した状態を示す断面図。
【図３】Pb0.8Sn0.2Te 結晶成長時の炉内温度分布と石
英アンプルとの相対位置を示す図。
英アンプルとの相対位置を示す図。
【図４】実施例１における成長結晶と螺旋状結晶核生成
治具との相対位置を示す図。
治具との相対位置を示す図。
【図５】実施例２における成長結晶と螺旋状結晶核生成
治具との相対位置を示す図。
治具との相対位置を示す図。
【図６】実施例３における成長結晶と石英製結晶核生成
治具との相対位置を示す図。
治具との相対位置を示す図。
【図７】実施例４における角形坩堝と螺旋状結晶核生成
治具及び成長結晶との関係を示す断面図。
治具及び成長結晶との関係を示す断面図。
【図８】実施例５における矩形坩堝と螺旋状結晶核生成
治具及び成長結晶との関係を示す断面図。
治具及び成長結晶との関係を示す断面図。
１…グラファイト製坩堝、２…融液、３…種子結晶、４
…成長結晶、５…窒化ホウ素製坩堝、６…窒化ホウ素製
フタ、７…カーボン製螺旋状結晶核生成治具、８…フタ
と坩堝との嵌合部、９…多結晶原料、10…内側石英アン
プル、11…外側石英アンプル、12…成長した球状単結
晶、13…成長した球状結晶、14…仕切板、15…窒化ホウ
素製坩堝、16…石英製結晶核生成治具、17…成長した球
状単結晶、18…角形窒化ホウ素製坩堝、19…螺旋状結晶
核生成治具、20…成長した球状単結晶、21…矩形の窒化
ホウ素製坩堝、22…螺旋状結晶核生成治具、23…成長し
た球状単結晶。
…成長結晶、５…窒化ホウ素製坩堝、６…窒化ホウ素製
フタ、７…カーボン製螺旋状結晶核生成治具、８…フタ
と坩堝との嵌合部、９…多結晶原料、10…内側石英アン
プル、11…外側石英アンプル、12…成長した球状単結
晶、13…成長した球状結晶、14…仕切板、15…窒化ホウ
素製坩堝、16…石英製結晶核生成治具、17…成長した球
状単結晶、18…角形窒化ホウ素製坩堝、19…螺旋状結晶
核生成治具、20…成長した球状単結晶、21…矩形の窒化
ホウ素製坩堝、22…螺旋状結晶核生成治具、23…成長し
た球状単結晶。
フロントページの続き (72)発明者 上林 明夫 東京都港区浜松町２丁目４番１号 宇宙開 発事業団内 (72)発明者 藤森 義典 東京都港区浜松町２丁目４番１号 宇宙開 発事業団内
Claims (5)
- 【請求項１】微小重力下で結晶原料を加熱・融解して融
液を形成し、該融液を温度勾配下で一端から徐冷して一
方向凝固させて単結晶を作製する方法において、結晶原
料融液を結晶核生成治具上に付着させて容器壁に接触さ
せない状態に保持し、種子結晶を用いることなく、結晶
核生成治具からの結晶核発生を利用して単結晶化させる
ことを特徴とする単結晶作製方法。 - 【請求項２】請求項１記載の単結晶作製方法において、
結晶原料融液との濡れ性の悪い材料を坩堝材とする坩堝
を用い、結晶原料が全量融解して球状の融液を形成した
場合の該融液球の直径が円筒状の坩堝においては円筒の
直径よりも小さく、また、断面が多角形の角形坩堝にあ
っては多角形の少なくとも三辺に内接する円のどの直径
よりも小さくなるように原料の装填量を調整し、原料融
液との濡れ性が坩堝材よりも良い材料からなる結晶核生
成治具を結晶原料とともに上記坩堝内に装填し、結晶原
料融液が結晶核生成治具にのみ付着して坩堝壁とは非接
触な状態となるように原料融液を保持しながら結晶成長
させることを特徴とする単結晶作製方法。 - 【請求項３】結晶原料融液に対して融液と坩堝壁との接
触角が90°以上となるような濡れ性の悪い材料からなる
坩堝と、融液との濡れ性が坩堝材よりも良い材質からな
る結晶核生成治具とを坩堝内に装填した構成からなるこ
とを特徴とする単結晶作製用容器。 - 【請求項４】請求項３記載の単結晶作製用容器におい
て、結晶核生成治具の形状が螺旋状であることを特徴と
する単結晶作製用容器。 - 【請求項５】請求項３記載の単結晶作製用容器におい
て、坩堝が仕切板によって２室に隔てられた構造からな
り、その１室に装填された結晶核生成治具の先端が仕切
板の孔を通して他の１室の結晶成長用空間部に突出した
形状であることを特徴とする単結晶作製用容器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15656793A JPH0710675A (ja) | 1993-06-28 | 1993-06-28 | 単結晶作製方法及び単結晶作製用容器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15656793A JPH0710675A (ja) | 1993-06-28 | 1993-06-28 | 単結晶作製方法及び単結晶作製用容器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0710675A true JPH0710675A (ja) | 1995-01-13 |
Family
ID=15630608
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15656793A Pending JPH0710675A (ja) | 1993-06-28 | 1993-06-28 | 単結晶作製方法及び単結晶作製用容器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0710675A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009509222A (ja) * | 2005-09-19 | 2009-03-05 | エアバス・ドイチュラント・ゲーエムベーハー | 迅速取付ハウジングおよび迅速取付モジュールを有するアビオニクス装置キャリアシステム |
-
1993
- 1993-06-28 JP JP15656793A patent/JPH0710675A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009509222A (ja) * | 2005-09-19 | 2009-03-05 | エアバス・ドイチュラント・ゲーエムベーハー | 迅速取付ハウジングおよび迅速取付モジュールを有するアビオニクス装置キャリアシステム |
| US8369069B2 (en) | 2005-09-19 | 2013-02-05 | Airbus Operations Gmbh | Avionics equipment carrier system with quick-mount housing and quick-mount modules |
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