JP2018140910A - 種結晶 - Google Patents
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Abstract
Description
まずはじめに、図1を参照して、実施形態に係る種結晶1が用いられる、Cz法に代表される引き上げ法による単結晶育成装置10の構成例、及び、単結晶育成方法の概要について説明する。図1は、単結晶育成装置10の概略構成を模式的に示す断面図である。
図4に示す方位の種結晶1を製造する場合、従来は、図5に示すように、まず、作製しようとする種結晶1の方位と同方向で育成した結晶100の上下を成長方向と垂直に切り落として円柱結晶101とする。その後に、結晶101の成長方向と平行に、ワイヤーソーやバンドソー等を用いて正四角柱102を切り出して種結晶1を製造するか、超音波打抜き装置を用いて円柱103を打抜いて種結晶1を製造していた。
クラックによる冷却中の落下が発生したLTやLNの育成結晶、及びその育成に用いた種結晶1を観察すると、種結晶1に発生するクラック面は、結晶の劈開面とほぼ一致していることが判った。更に、正四角柱状種結晶において、冷却中にクラックが発生しなかった種結晶1とクラックが発生した種結晶1の側面の結晶方位をX線回折装置を用いて測定したところ、クラックが発生しなかった種結晶1の側面方位は、向かい合う1対の面方位が、X面に対して、±30°以下の範囲にあることが判った。これらの知見の詳細については図11及び図12を参照して後述する。
図6〜図10を参照して本実施形態に係る種結晶1の構成について説明する。図6に示すように、シードピン加工部が溝2である構成の場合、種結晶1では、溝2が結晶育成方向と垂直、かつ、種結晶1のX面と平行な方向に延在するよう設けられている。種結晶1が正四角柱状である場合には、例えば図6に示すように、四方の側面のうちの一つの側面1aがX面となるように種結晶1を作れば、この側面1aと平行な方向に溝2を形成することで上記の条件を満たす。
図6に示したシードピン溝2をX面上に施した種結晶1を用いてLT単結晶育成を行った。種結晶1は正四角柱状であり、種結晶方位は38°RYとした。LT結晶から種結晶1を作製する際に、種結晶1の側面の向き合う1対はX面となるようにした。種結晶1の側面1aに施すシードピン溝2は、プラスX面上に、且つ38°RYと垂直となるように加工した。
四角柱状の種結晶1の側面中心線上に図7に示した貫通孔3を設けることで、種結晶1をシードホルダ17に保持した以外は、実施例1と同一の条件で結晶育成を行った。このとき、種結晶1に施す貫通孔3の方向はX面に平行で、且つ種結晶方位の38°RYに垂直となるようにした。
種結晶1の形状を円柱状とし、種結晶1の保持を貫通孔3で行った以外は、実施例1と同一の条件でLT単結晶育成を行った。但し、円柱状の種結晶1を作製する際に、後に開ける貫通孔3の方向が識別できるように、X線回折装置を用いた結晶方位測定によって、円柱側面にX面に平行に方位識別フラットを設けた。
実施例1において、種結晶方位(引上方位)は38°RYで同一としたが、側面1aの方位を、引上方位から見て30°回転させて作製し(図9、図10参照)、シードピン溝2をプラスX面から30°回転した側面1aに形成した以外は、実施例1と同一の条件で50runの結晶育成を行った。
実施例2において、種結晶方位(引上方位)は38°RYで同一としたが、側面1aの方位を、引上方位から見て30°回転させて作製し、シードピンの貫通孔3をX面から30°回転した方向で形成した(図9、図10参照)以外は、実施例2と同一の条件で50runの結晶育成を行った。
実施例3において、種結晶方位(引上方位)は38°RYで同一としたが、円柱側面に設ける方位識別フラットを敢えてX面から30°回転させた位置として、シードピンの貫通孔3をX面から30°回転した方向で形成した以外は、実施例3と同一の条件で50runの結晶育成を行った。
実施例1で使用したものと同一形状、同一方位の種結晶1を用い、シードピン溝2の加工方位のみを実施例1のX面と平行な方向から、X面に対して垂直な方向へ変更した(すなわち図11に示すように側面1bに形成した)以外は、実施例1と同一の条件で重量約20kgのLT単結晶の繰り返し育成を50run行った。
実施例2で使用したものと同一形状、同一方位の種結晶1を用い、貫通孔3の加工方位のみを実施例2のX面と平行な方向から、X面に対して垂直な方向へ変更した以外は、実施例2と同一の条件で重量約20kgのLT単結晶の繰り返し育成を50run行った。
実施例3で使用したものと同一形状、同一方位の種結晶1を用い、貫通孔3の加工方位のみを実施例3のX面と平行な方向から、X面に対して垂直な方向へ変更した以外は、実施例3と同一の条件で重量約20kgのLT単結晶の繰り返し育成を50run行った。
実施例4で使用したものと同一形状、同一方位の種結晶1を用い、側面1aの方位を、引上方位から見て35°回転させて作製した以外は、実施例4と同一の条件で重量約20kgのLT単結晶の繰り返し育成を50run行った。
2 シードピン溝(シードピン加工部)
3 貫通孔(シードピン加工部)
Claims (6)
- 酸化物単結晶の育成に用いる種結晶であって、
当該種結晶を保持するシードホルダのピンを係止させるためのシードピン加工部を備え、
前記シードピン加工部は、前記酸化物単結晶の結晶育成方向と垂直、かつ、当該種結晶のX面と平行な方向を基準として±30°以内の方向に延在するよう設けられる、
種結晶。 - 前記シードピン加工部は、前記酸化物単結晶の結晶育成方向と垂直、かつ、当該種結晶のX面と平行な方向に延在するよう設けられる、
請求項1に記載の種結晶。 - 前記酸化物単結晶は、タンタル酸リチウムまたはニオブ酸リチウム単結晶である、
請求項1または2に記載の種結晶。 - 前記シードピン加工部は、当該種結晶に設けられる貫通孔である、
請求項1〜3のいずれか1項に記載の種結晶。 - 前記貫通孔は当該種結晶に複数設けられる、
請求項4に記載の種結晶。 - 前記シードピン加工部は、当該種結晶の表面に設けられる溝である、
請求項1〜3のいずれか1項に記載の種結晶。
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JP2017037189A JP6938961B2 (ja) | 2017-02-28 | 2017-02-28 | 種結晶 |
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JP6938961B2 JP6938961B2 (ja) | 2021-09-22 |
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JP2017037189A Active JP6938961B2 (ja) | 2017-02-28 | 2017-02-28 | 種結晶 |
Country Status (1)
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2017
- 2017-02-28 JP JP2017037189A patent/JP6938961B2/ja active Active
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