JP5908718B2 - 結晶成長装置および結晶成長方法 - Google Patents
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- 耐圧容器と、前記耐圧容器を昇温する加熱手段と、を有し、前記加熱手段による昇温によって前記耐圧容器内に超臨界流体を生成し、前記超臨界流体に溶解した物質が析出することで結晶が成長する結晶成長装置であって、
複数の圧電体を有し、前記複数の圧電体のそれぞれに印加する交番電界の位相を調整することで、前記超臨界流体と接する流体接触面に、弾性波を進行波として伝搬させる弾性波伝搬手段、
をさらに有する結晶成長装置。 - 前記流体接触面が、前記耐圧容器の内面である
請求項1に記載の結晶成長装置。 - 前記複数の圧電体が、前記耐圧容器に接して配置されている
請求項2に記載の結晶成長装置。 - 前記複数の圧電体が、前記耐圧容器の一部である
請求項2に記載の結晶成長装置。 - 前記複数の圧電体から選択された2つの圧電体が、距離Lを隔てて位置し、
前記2つの圧電体の各々に印加される交番電界の位相が、90度または270度相違し、
前記弾性波の波長λと前記距離Lとの間に、
L=λ(n+1/4)、ただしnは整数、
の関係を有する請求項1から請求項4の何れか一項に記載の結晶成長装置。 - 前記耐圧容器が、前記流体接触面を伝搬する弾性波が元の位置に達する周回経路を有し、
前記周回経路を伝搬した弾性波の振幅が増強されるように、前記圧電体に印加される前記交番電界の位相が調整される
請求項3から請求項5の何れか一項に記載の結晶成長装置。 - 前記耐圧容器の中央部分に円筒状の凹部を有し、
前記流体接触面が、前記耐圧容器の前記凹部の表面および前記耐圧容器の内面である
請求項1から請求項6の何れか一項に記載の結晶成長装置。 - 前記複数の圧電体が、前記凹部に接して配置された圧電体および前記耐圧容器に接して配置された圧電体を有する第1の構成、または、前記凹部に接して配置された圧電体および前記耐圧容器の一部である圧電体を有する第2の構成、の何れかの構成を有し、
前記複数の圧電体に交番電界を印加することにより、前記流体接触面に前記弾性波を伝搬させる
請求項7に記載の結晶成長装置。 - 前記凹部に接して配置された圧電体を複数有し、
前記複数の前記凹部に接して配置された圧電体のそれぞれに印加する交番電界の位相を調整することで、前記弾性波を進行波として伝搬させる
請求項8に記載の結晶成長装置。 - 前記複数の前記凹部に接して配置された圧電体から選択された2つの圧電体が、距離Lを隔てて位置し、
当該2つの圧電体の各々に印加される交番電界の位相が、90度または270度相違し、
前記弾性波の波長λと前記距離Lとの間に、
L=λ(n+1/4)、ただしnは整数、
の関係を有する請求項9に記載の結晶成長装置。 - 前記耐圧容器の前記凹部が、前記流体接触面を伝搬する弾性波が元の位置に達する周回経路を有し、
前記周回経路を伝搬した弾性波の振幅が増強されるように、前記凹部に接して配置された圧電体に印加される前記交番電界の位相が調整される
請求項8から請求項10の何れか一項に記載の結晶成長装置。 - 前記弾性波伝搬手段から離れて位置する除震手段をさらに有し、
前記除震手段が、前記流体接触面を伝搬して前記除震手段に達した弾性波を吸収する弾性波吸収部材である
請求項1から請求項11の何れか一項に記載の結晶成長装置。 - 前記弾性波伝搬手段から離れて位置する除震手段をさらに有し、
前記除震手段が、前記流体接触面を伝搬して前記除震手段に達した弾性波を打ち消す振動を発生する圧電体である
請求項1から請求項11の何れか一項に記載の結晶成長装置。 - 前記圧電体のキュリー点が500℃以上である
請求項1から請求項13の何れか一項に記載の結晶成長装置。 - 前記圧電体が、La3Ga5SiO14、LiNbO3、SiO2、AlNおよびAlN/Scからなる群から選択された1以上の材料からなる
請求項14に記載の結晶成長装置。 - 前記流体接触面を構成する部材が、ニッケルおよび白金からなる群から選択された1以上の材料からなる
請求項1から請求項15の何れか一項に記載の結晶成長装置。 - 耐圧容器に結晶の原料および溶媒を封入する段階と、
前記耐圧容器を昇温することで前記耐圧容器内に前記溶媒の超臨界流体を生成し、当該超臨界流体に前記原料を溶解するとともに前記超臨界流体と接する流体接触面に弾性波を進行波として伝搬させ、前記超臨界流体に溶解した物質を析出することで結晶を成長する段階と、
を有し、
前記結晶を成長する段階において、複数の圧電体のそれぞれに印加する交番電界の位相を調整することで、前記弾性波を進行波として伝搬させる
結晶成長方法。 - 前記原料が窒化ガリウムであり、前記溶媒がアンモニアであり、
前記結晶を成長する段階において、窒化ガリウム単結晶を形成する
請求項17に記載の結晶成長方法。 - 前記封入する段階において、ハロゲン化アンモニウムおよびアルカリ金属アミドから選択された1以上の物質を含む鉱化剤を封入する
請求項18に記載の結晶成長方法。
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