JP4963108B2 - 易酸化性または易吸湿性物質の容器および易酸化性または易吸湿性物質の加熱および加圧処理方法 - Google Patents
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Description
封止手段を容器に接着する。
封止手段を容器に機械的に固定する。
封止手段を容器に接着する。
封止手段を容器に機械的に固定する。
カリウム、ルビジウム、セシウム、マグネシウム、ストロンチウム、バリウム、錫
GaN、AlN、InN、これらの混晶(AlGaInN)、BN
(窒化ガリウム単結晶の育成例)
本発明を利用し、少なくともナトリウム金属を含むフラックスを使用して窒化ガリウム単結晶を育成できる。このフラックスには、ガリウム原料物質を混合する。ガリウム原料物質としては、ガリウム単体金属、ガリウム合金、ガリウム化合物を適用できるが、ガリウム単体金属が取扱いの上からも好適である。
本発明は、少なくともアルミニウムとアルカリ土類を含むフラックスを含む融液を特定の条件下で窒素含有雰囲気中で加圧することによって、AlN単結晶を育成する場合にも有効であることが確認できた。
図1に示す容器1を使用し、前記手順に従って、窒化ガリウム単結晶膜を育成した。
直径2インチのAlNテンプレートを種結晶として使用した。AlNテンプレートとはAlN単結晶エピタキシャル薄膜をサファイア単結晶基板上に作成したものを言う。このときのAlN薄膜の膜厚は1ミクロンとした。金属ガリウムと金属ナトリウムとを、mol比で27:73となるようにグローブボックス中で秤量し、ルツボ9内に入れた。その後、ルツボ9を容器1中に配置し、蓋3をして密閉した。容器1の材質はステンレススチールとした。開口4は2箇所設けた。各開口の直径は2mmとした。厚さ100μmのアルミニウム製テープ5(直径約4〜5mm)を蓋3の裏側に貼り付け、各開口4を塞いだ。
図2に示す容器1Aを使用し、前記手順に従って、窒化ガリウム単結晶膜を育成した。
直径2インチのAlNテンプレートを種結晶として使用した。金属ガリウムと金属ナトリウムとを、mol比で27:73となるようにグローブボックス中で秤量し、ルツボ9内に入れた。その後、ルツボ9を容器1A中に配置し、蓋3をして密閉した。容器1Aの材質はステンレススチールとした。開口4は2箇所設けた。各開口の直径は2mmとした。厚さ100μmのアルミニウム製テープ5A(直径約4〜5mm)を蓋3の表面側に貼り付け、各開口4を塞いだ。
実施例1と同様の方法によって単結晶を育成した。ただし、図1、図2の容器は使用せず、グローブボックスからルツボを出し、そのままHIP圧力容器内に設置した。作業時間はおよそ5分間であり、その間、ルツボは大気にさらされた。以下実施例と同様に実験を行ったところ、ガリウムの約30〜40重量%しか窒化していなかった。また、黒く着色した窒化ガリウム単結晶が得られた。
Claims (12)
- 非酸化性雰囲気下で加熱および加圧処理される易酸化性または易吸湿性物質を収容するための容器であって、
開口が設けられており、前記加熱および加圧処理前には前記開口を気密に封止し、前記加熱および加圧処理時には前記開口を前記非酸化性雰囲気に連通させる封止手段を備えており、前記封止手段が、前記加熱および加圧処理時に溶融および/または変形する材質からなることを特徴とする、易酸化性または易吸湿性物質の容器。 - 前記易酸化性または易吸湿性物質が、窒化物単結晶育成用のフラックスの原料であることを特徴とする、請求項1記載の容器。
- 前記フラックスが、アルカリ金属およびアルカリ土類金属からなる群より選ばれた一種以上の金属を含有することを特徴とする、請求項2記載の容器。
- 請求項1〜3のいずれか一つの請求項に記載の容器を使用して、非酸化性雰囲気下で易酸化性または易吸湿性物質を加熱および加圧処理する方法であって、
前記容器内に前記易酸化性または易吸湿性物質を収容し、次いでこの容器を前記非酸化性雰囲気下で前記加熱および加圧処理することで、前記封止手段が溶融および/または変形し、前記開口を前記非酸化性雰囲気に連通させることを特徴とする、易酸化性または易吸湿性物質の加熱および加圧処理方法。 - 前記易酸化性または易吸湿性物質が、窒化物単結晶育成用のフラックスの原料であり、前記加熱および加圧処理によって窒化物単結晶を育成することを特徴とする、請求項4記載の方法。
- 前記加熱および加圧処理を熱間等方圧プレス装置内で実施することを特徴とする、請求項4または5記載の方法。
- 非酸化性雰囲気下で加熱および加圧処理される易酸化性または易吸湿性物質を収容するための容器であって、
開口が設けられており、前記加熱および加圧処理前には前記開口を気密に封止し、前記加熱および加圧処理時には前記開口を前記非酸化性雰囲気に連通させる封止手段を備えており、前記封止手段が、前記加熱および加圧処理時に破壊または前記容器から分離されることを特徴とする、易酸化性または易吸湿性物質の容器。 - 前記易酸化性または易吸湿性物質が、窒化物単結晶育成用のフラックスの原料であることを特徴とする、請求項7記載の容器。
- 前記フラックスが、アルカリ金属およびアルカリ土類金属からなる群より選ばれた一種以上の金属を含有することを特徴とする、請求項8記載の容器。
- 請求項7〜9のいずれか一つの請求項に記載の容器を使用して、非酸化性雰囲気下で易酸化性または易吸湿性物質を加熱および加圧処理する方法であって、
前記容器内に前記易酸化性または易吸湿性物質を収容し、次いでこの容器を前記非酸化性雰囲気下で前記加熱および加圧処理することで、前記封止手段が、前記加熱および加圧処理時に破壊または前記容器から分離し、前記開口を前記非酸化性雰囲気に連通させることを特徴とする、易酸化性または易吸湿性物質の加熱および加圧処理方法。 - 前記易酸化性または易吸湿性物質が、窒化物単結晶育成用のフラックスの原料であり、前記加熱および加圧処理によって窒化物単結晶を育成することを特徴とする、請求項10記載の方法。
- 前記加熱および加圧処理を熱間等方圧プレス装置内で実施することを特徴とする、請求項11記載の方法。
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