JP3021935B2 - カドミウムマンガンテルル単結晶の製造方法 - Google Patents
カドミウムマンガンテルル単結晶の製造方法Info
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- JP3021935B2 JP3021935B2 JP4071148A JP7114892A JP3021935B2 JP 3021935 B2 JP3021935 B2 JP 3021935B2 JP 4071148 A JP4071148 A JP 4071148A JP 7114892 A JP7114892 A JP 7114892A JP 3021935 B2 JP3021935 B2 JP 3021935B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ブリッジマン法により
Ｃｄ 1-X Ｍｎ X Ｔｅの単結晶を育成するカドミウムマンガ
ンテルル単結晶の製造方法に関する。
Ｃｄ 1-X Ｍｎ X Ｔｅの単結晶を育成するカドミウムマンガ
ンテルル単結晶の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】カドミウムマンガンテルル単結晶は赤外
線検出用基板材料として使用されるとともに、光通信、
光情報記録等に使用する半導体レザーの戻り光防止用の
光アイソレータ素子、光ファイバー電流センサ等として
使用するファラディ材料であり、その製造方法の一例と
して、カドミウム、マンガンおよびテルルの３元素を原
料としてこれらの各原料を育成坩堝内に入れてブリッジ
マン法によりＣｄ 1-X Ｍｎ X Ｔｅの単結晶を育成する製造
方法がある。当該カドミウムマンガンテルル単結晶の製
造方法においては、育成坩堝として炭素が内周面にコー
トされた石英ガラス製の坩堝を採用して、所定の原料を
育成坩堝内で高温の融液状態に所定時間保持した後、徐
冷しつつ単結晶化しているのが一般である。
線検出用基板材料として使用されるとともに、光通信、
光情報記録等に使用する半導体レザーの戻り光防止用の
光アイソレータ素子、光ファイバー電流センサ等として
使用するファラディ材料であり、その製造方法の一例と
して、カドミウム、マンガンおよびテルルの３元素を原
料としてこれらの各原料を育成坩堝内に入れてブリッジ
マン法によりＣｄ 1-X Ｍｎ X Ｔｅの単結晶を育成する製造
方法がある。当該カドミウムマンガンテルル単結晶の製
造方法においては、育成坩堝として炭素が内周面にコー
トされた石英ガラス製の坩堝を採用して、所定の原料を
育成坩堝内で高温の融液状態に所定時間保持した後、徐
冷しつつ単結晶化しているのが一般である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記した単
結晶の製造方法においては、上記各原料元素の反応性が
極めて高くて反応時には育成坩堝内で局部的に高温とな
って育成坩堝の内周面にコートした炭素が剥離し、融液
と石英ガラスとが反応して結晶中に不純物としてSiが混
入して多結晶となる公算が高く、また育成坩堝にクラッ
クが入って単結晶にもクラックが入るとともに、育成坩
堝が破壊されて単結晶の育成を続行し得なくなるおそれ
がある。従って、本発明の目的は、これらの問題に対処
することにある。
結晶の製造方法においては、上記各原料元素の反応性が
極めて高くて反応時には育成坩堝内で局部的に高温とな
って育成坩堝の内周面にコートした炭素が剥離し、融液
と石英ガラスとが反応して結晶中に不純物としてSiが混
入して多結晶となる公算が高く、また育成坩堝にクラッ
クが入って単結晶にもクラックが入るとともに、育成坩
堝が破壊されて単結晶の育成を続行し得なくなるおそれ
がある。従って、本発明の目的は、これらの問題に対処
することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、カドミウム、
マンガンおよびテルルの３元素を原料としてこれらの各
原料を育成坩堝内に入れてブリッジマン法によりＣｄ
1-X Ｍｎ X Ｔｅの単結晶を育成するカドミウムマンガンテ
ルル単結晶の製造方法において、前記育成坩堝として、
パイロリテックボロンナイトライド製の坩堝を採用した
ことを特徴とするものである。
マンガンおよびテルルの３元素を原料としてこれらの各
原料を育成坩堝内に入れてブリッジマン法によりＣｄ
1-X Ｍｎ X Ｔｅの単結晶を育成するカドミウムマンガンテ
ルル単結晶の製造方法において、前記育成坩堝として、
パイロリテックボロンナイトライド製の坩堝を採用した
ことを特徴とするものである。
【０００５】
【発明の作用・効果】本発明の製造方法によれば、育成
坩堝とその内部に収容されている原料の融液とは反応せ
ず、従って結晶中に坩堝の構成成分が不純物として混入
することがないとともに多結晶となることがなく、また
育成坩堝にクラックが入ることに起因する単結晶でのク
ラックの発生がないとともに、育成坩堝が破壊されて単
結晶の育成が続行不能に陥ることもない。このため、単
結晶としてバラツキのない高品質で光学特性の安定した
単結晶が得られる。
坩堝とその内部に収容されている原料の融液とは反応せ
ず、従って結晶中に坩堝の構成成分が不純物として混入
することがないとともに多結晶となることがなく、また
育成坩堝にクラックが入ることに起因する単結晶でのク
ラックの発生がないとともに、育成坩堝が破壊されて単
結晶の育成が続行不能に陥ることもない。このため、単
結晶としてバラツキのない高品質で光学特性の安定した
単結晶が得られる。
【０００６】
【実施例】以下本発明の実施例を示す。 （実験例１）坩堝として図１に示す底部の頂角40度、内
径16mm、外径18mmで長さ150mmのパイロリテックボロン
ナイトライド(p-BN)製の坩堝Ａを使用するとともに、原
料としてCd、MnおよびTeの３つ金属を使用してこれらの
金属原料Ｂを坩堝Ａ内へ、４種類のＣｄ１−ＸＭｎＸＴ
ｅ（但しX=0，0.13，0.30，0.48）となるように所定の
割合で、かつ溶解後坩堝Ａ内で約100mmの長さになるよ
うに所定の量を入れる。次いで、原料Ｂを入れた坩堝Ａ
を同図に示す底部の頂角40度、内径18.2mm、外径20mmで
長さ200mm以上の石英坩堝（アンプルＣ）に入れ、真空
引きをしながら約180mmの長さの部位でアンプルＣを封
入した。坩堝Ａを封入したアンプルＣを縦型ブリッジマ
ン炉にセットし、坩堝Ａ内の原料Ｂを溶解した後それぞ
れ2mm／hrの速度で単結晶を育成した。なお、育成にお
いては炉の高温部（炉の上部）を1,100〜1,130℃、低温
部（炉の下部）を910〜940℃に設定し、かつこの２つの
ゾーン間の温度勾配を20℃／cmに設定した。
径16mm、外径18mmで長さ150mmのパイロリテックボロン
ナイトライド(p-BN)製の坩堝Ａを使用するとともに、原
料としてCd、MnおよびTeの３つ金属を使用してこれらの
金属原料Ｂを坩堝Ａ内へ、４種類のＣｄ１−ＸＭｎＸＴ
ｅ（但しX=0，0.13，0.30，0.48）となるように所定の
割合で、かつ溶解後坩堝Ａ内で約100mmの長さになるよ
うに所定の量を入れる。次いで、原料Ｂを入れた坩堝Ａ
を同図に示す底部の頂角40度、内径18.2mm、外径20mmで
長さ200mm以上の石英坩堝（アンプルＣ）に入れ、真空
引きをしながら約180mmの長さの部位でアンプルＣを封
入した。坩堝Ａを封入したアンプルＣを縦型ブリッジマ
ン炉にセットし、坩堝Ａ内の原料Ｂを溶解した後それぞ
れ2mm／hrの速度で単結晶を育成した。なお、育成にお
いては炉の高温部（炉の上部）を1,100〜1,130℃、低温
部（炉の下部）を910〜940℃に設定し、かつこの２つの
ゾーン間の温度勾配を20℃／cmに設定した。
【０００７】（比較例）図１に示す坩堝Ａと略同一形状
で石英ガラスの内面にカーボンコートが施された坩堝
（アンプル）を使用して実験例１と略同様の実験を行っ
た。但し、この場合アンプルとの反応性が大きいMnの多
いものは育成速度を速くした。
で石英ガラスの内面にカーボンコートが施された坩堝
（アンプル）を使用して実験例１と略同様の実験を行っ
た。但し、この場合アンプルとの反応性が大きいMnの多
いものは育成速度を速くした。
【０００８】（実験例２）坩堝として図２に示すボート
状のパイオリテックボロンナイトライド製坩堝Ｄを使用
してこの坩堝Ｄに原料Ａを所定量入れるとともに、この
坩堝Ｄを石英ガラス製のアンプルＥに入れて封入後、横
型ブリッジマン炉で実験例１と同様の条件で育成した。
なお、図２において符号Ｆは種結晶を示す。
状のパイオリテックボロンナイトライド製坩堝Ｄを使用
してこの坩堝Ｄに原料Ａを所定量入れるとともに、この
坩堝Ｄを石英ガラス製のアンプルＥに入れて封入後、横
型ブリッジマン炉で実験例１と同様の条件で育成した。
なお、図２において符号Ｆは種結晶を示す。
【０００９】（結晶性評価）各実験例および比較例で得
られた単結晶の光学特性を表１に示す。当該光学特性は
消光比測定により結晶性を評価したものである。ここで
消光比とは、クロスニコル状態の偏光子と検光子の間に
単結晶のサンプルを入れて、光の散乱状態により結晶性
を評価するものである。消光比は数値の大きいものほど
結晶性が良いことを示しており、表１においては下記の
基準で表示されている。
られた単結晶の光学特性を表１に示す。当該光学特性は
消光比測定により結晶性を評価したものである。ここで
消光比とは、クロスニコル状態の偏光子と検光子の間に
単結晶のサンプルを入れて、光の散乱状態により結晶性
を評価するものである。消光比は数値の大きいものほど
結晶性が良いことを示しており、表１においては下記の
基準で表示されている。
【００１０】
【００１１】
【表１】
【００１２】（考察） 表１から明らかなように、パイロリテックボロンナイト
ライド（ｐ−ＢＮ）坩堝を使用してＣｄ 1-X Ｍｎ X Ｔｅ単
結晶を育成する場合には、カーボンコートした石英ガラ
スを使用して育成した場合に比較して光学特性のよい単
結晶が得られることが認められる。これは、パイロリテ
ックボロンナイトライドが金属の融液に対する反応性が
かなり小さくて、高温度においても安定（２，０００℃
まで）であることと関係しているものと理解される。こ
のため、カドミウム、マンガン、テルルの金属が溶解す
るときの反応熱によっても坩堝が反応せず、育成時の不
純物の混入や坩堝のダメージによる結晶の多結晶化を惹
起させる要因が存在しない。また、かかる理由により、
Ｍｎの置換量が多いものでも長時間かけて育成すること
ができるので、結晶性のより良好なものが得られる。
ライド（ｐ−ＢＮ）坩堝を使用してＣｄ 1-X Ｍｎ X Ｔｅ単
結晶を育成する場合には、カーボンコートした石英ガラ
スを使用して育成した場合に比較して光学特性のよい単
結晶が得られることが認められる。これは、パイロリテ
ックボロンナイトライドが金属の融液に対する反応性が
かなり小さくて、高温度においても安定（２，０００℃
まで）であることと関係しているものと理解される。こ
のため、カドミウム、マンガン、テルルの金属が溶解す
るときの反応熱によっても坩堝が反応せず、育成時の不
純物の混入や坩堝のダメージによる結晶の多結晶化を惹
起させる要因が存在しない。また、かかる理由により、
Ｍｎの置換量が多いものでも長時間かけて育成すること
ができるので、結晶性のより良好なものが得られる。
【図１】本発明の製造方法を実施する坩堝の一例を示す
縦断面図である。
縦断面図である。
【図２】本発明の製造方法を実施する坩堝の他の一例を
示す縦断面図である。
示す縦断面図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−288186（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−139877（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−362083（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−108681（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C30B 1/00 - 35/00
Claims (1)
- 【請求項１】カドミウム、マンガンおよびテルルの３元
素を原料としてこれらの各原料を育成坩堝内に入れてブ
リッジマン法によりＣｄ 1-X Ｍｎ X Ｔｅの単結晶を育成す
るカドミウムマンガンテルル単結晶の製造方法におい
て、前記育成坩堝として、パイロリテックボロンナイト
ライド製の坩堝を採用したことを特徴とするカドミウム
マンガンテルル単結晶の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4071148A JP3021935B2 (ja) | 1992-03-27 | 1992-03-27 | カドミウムマンガンテルル単結晶の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4071148A JP3021935B2 (ja) | 1992-03-27 | 1992-03-27 | カドミウムマンガンテルル単結晶の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05270995A JPH05270995A (ja) | 1993-10-19 |
| JP3021935B2 true JP3021935B2 (ja) | 2000-03-15 |
Family
ID=13452234
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4071148A Expired - Lifetime JP3021935B2 (ja) | 1992-03-27 | 1992-03-27 | カドミウムマンガンテルル単結晶の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3021935B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100379902C (zh) * | 2006-08-16 | 2008-04-09 | 中国科学技术大学 | 碲化镉单晶的低温溶剂热生长方法 |
| CN114059170A (zh) * | 2021-11-09 | 2022-02-18 | 安徽光智科技有限公司 | 碲化镉晶体的生长方法 |
-
1992
- 1992-03-27 JP JP4071148A patent/JP3021935B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05270995A (ja) | 1993-10-19 |
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