JPH0151478B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0151478B2 JPH0151478B2 JP6391182A JP6391182A JPH0151478B2 JP H0151478 B2 JPH0151478 B2 JP H0151478B2 JP 6391182 A JP6391182 A JP 6391182A JP 6391182 A JP6391182 A JP 6391182A JP H0151478 B2 JPH0151478 B2 JP H0151478B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- crucible
- single crystal
- furnace
- growth
- melting
- Prior art date
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- Expired
Links
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- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 20
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 19
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- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000012768 molten material Substances 0.000 description 3
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B11/00—Single-crystal growth by normal freezing or freezing under temperature gradient, e.g. Bridgman-Stockbarger method
- C30B11/04—Single-crystal growth by normal freezing or freezing under temperature gradient, e.g. Bridgman-Stockbarger method adding crystallising materials or reactants forming it in situ to the melt
- C30B11/08—Single-crystal growth by normal freezing or freezing under temperature gradient, e.g. Bridgman-Stockbarger method adding crystallising materials or reactants forming it in situ to the melt every component of the crystal composition being added during the crystallisation
- C30B11/10—Solid or liquid components, e.g. Verneuil method
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は単結晶育成装置に関し、特に大型の単
結晶を育成するために好適な育成装置に関する。
結晶を育成するために好適な育成装置に関する。
ブリツジマン法によつてフエライト等の単結晶
を製造する場合には、製造コストの点からいつて
できるだけ大型の単結晶とするのが好ましく、こ
のため単結晶育成用の炉自体を大型化して大型の
単結晶を得ることが考えらている。しかし、この
ような単に大型化した炉を用いた場合には、まず
その設備に費用がかかり、かつランニングコスト
（主として電気炉の消費電力）がかさむものであ
る。その上、小型の炉を用いた場合には、結晶育
成ゾーン（固液界面）で急峻な温度分布が得られ
たのに対し、大型の炉を用いた場合には結晶育成
ゾーンでの温度傾斜がゆるやかであるため、良好
な単結晶を得るには成長速度を下げなければなら
なかつた。
を製造する場合には、製造コストの点からいつて
できるだけ大型の単結晶とするのが好ましく、こ
のため単結晶育成用の炉自体を大型化して大型の
単結晶を得ることが考えらている。しかし、この
ような単に大型化した炉を用いた場合には、まず
その設備に費用がかかり、かつランニングコスト
（主として電気炉の消費電力）がかさむものであ
る。その上、小型の炉を用いた場合には、結晶育
成ゾーン（固液界面）で急峻な温度分布が得られ
たのに対し、大型の炉を用いた場合には結晶育成
ゾーンでの温度傾斜がゆるやかであるため、良好
な単結晶を得るには成長速度を下げなければなら
なかつた。
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、加
熱炉内に単結晶育成用るつぼを配置し、その単結
晶育成用るつぼに対して、加熱炉とその内部の高
温部位置に保持された原料溶融のための溶融るつ
ぼとを昇降手段によつて移動可能とし、かつ溶融
るつぼから単結晶育成用るつぼ内へ溶融した原料
を順次滴下して単結晶を成長させるようにしたこ
とで、小型の炉で大型の単結晶を得ることができ
るようにしたものである。
熱炉内に単結晶育成用るつぼを配置し、その単結
晶育成用るつぼに対して、加熱炉とその内部の高
温部位置に保持された原料溶融のための溶融るつ
ぼとを昇降手段によつて移動可能とし、かつ溶融
るつぼから単結晶育成用るつぼ内へ溶融した原料
を順次滴下して単結晶を成長させるようにしたこ
とで、小型の炉で大型の単結晶を得ることができ
るようにしたものである。
以下本発明を図面に基づいて説明する。
添付図は本発明に係る単結晶育成装置の一実施
例を示す部分断面図である。上端を開放した白金
等の高融点材料から成る単結晶育成用るつぼ１０
は、装置基部１２に固定された支持筒１４上に支
持されている。育成用るつぼ１０を加熱する電気
炉１６は、その中空部付近に配置された発熱体１
８とそれを外側から囲む耐火物２０とから成る。
炉１５はその単結晶育成ゾーンの温度分布が急峻
となるよう従来の小型のものが用いられている。
炉１６の外側には放熱カバー２２が固定されてお
り、その放熱カバー２２の上部に固定された支持
部材２４上に単結晶の原材料を収容するホツパー
２６が取付けられている。ホツパー２６の下方に
は、白金等の高融材料から成る溶融るつぼ２８が
白金線３０によつて炉１６の中空部内の高温部位
置に吊下げられており、その溶融るつぼ２８は上
端が開放され下端には小型の径（図示せず）が設
けられている。その溶融るつぼ２８はホツパー２
６からの単結晶原材料を受ける位置にあり、その
下端に設けられた上記小径孔から溶融した原材料
を育成用るつぼ１０内に滴下できる位置に配置さ
れる。
例を示す部分断面図である。上端を開放した白金
等の高融点材料から成る単結晶育成用るつぼ１０
は、装置基部１２に固定された支持筒１４上に支
持されている。育成用るつぼ１０を加熱する電気
炉１６は、その中空部付近に配置された発熱体１
８とそれを外側から囲む耐火物２０とから成る。
炉１５はその単結晶育成ゾーンの温度分布が急峻
となるよう従来の小型のものが用いられている。
炉１６の外側には放熱カバー２２が固定されてお
り、その放熱カバー２２の上部に固定された支持
部材２４上に単結晶の原材料を収容するホツパー
２６が取付けられている。ホツパー２６の下方に
は、白金等の高融材料から成る溶融るつぼ２８が
白金線３０によつて炉１６の中空部内の高温部位
置に吊下げられており、その溶融るつぼ２８は上
端が開放され下端には小型の径（図示せず）が設
けられている。その溶融るつぼ２８はホツパー２
６からの単結晶原材料を受ける位置にあり、その
下端に設けられた上記小径孔から溶融した原材料
を育成用るつぼ１０内に滴下できる位置に配置さ
れる。
上記装置基部１２に下端を固定されると共に上
端に梁３２を配した一対の支柱３４，３６′の内
側には、それぞれねじ切り軸３６，３６′が備え
られる。それらのねじ切り軸３６，３６′は、下
端を樹受３８，３８′によつて上端を梁３２上に
放置された軸回転装置４０，４０′によつて軸支
されており、同期して作動する軸回転装置４０，
４０′の作動によつてねじ切り軸３６，３６′は回
転させられる。前記放熱カバー２２の側面にはナ
ツト部を形成した一対の腕４２，４２′が固定さ
れており、その腕４２，４２′のナツト部とねじ
切り軸３６，３６′が螺合している。従つて、軸
回転装置４０，４０′が作動しねじ切り軸３６，
３６′が回転することによつて、炉１６は上下に
移動させられることになる。このような炉１６を
昇降させる手段としては上記の構成に限らず、既
知のどのような昇降手段を用いてもよい。
端に梁３２を配した一対の支柱３４，３６′の内
側には、それぞれねじ切り軸３６，３６′が備え
られる。それらのねじ切り軸３６，３６′は、下
端を樹受３８，３８′によつて上端を梁３２上に
放置された軸回転装置４０，４０′によつて軸支
されており、同期して作動する軸回転装置４０，
４０′の作動によつてねじ切り軸３６，３６′は回
転させられる。前記放熱カバー２２の側面にはナ
ツト部を形成した一対の腕４２，４２′が固定さ
れており、その腕４２，４２′のナツト部とねじ
切り軸３６，３６′が螺合している。従つて、軸
回転装置４０，４０′が作動しねじ切り軸３６，
３６′が回転することによつて、炉１６は上下に
移動させられることになる。このような炉１６を
昇降させる手段としては上記の構成に限らず、既
知のどのような昇降手段を用いてもよい。
前記ホツパー２６の下部には手動的または自動
的に開閉する既知の弁手段（図示せず）が備えら
れており、炉１６の上昇距離に合わせて所定量の
原材料が溶融るつぼ２８内に落下供給できるよう
にされている。
的に開閉する既知の弁手段（図示せず）が備えら
れており、炉１６の上昇距離に合わせて所定量の
原材料が溶融るつぼ２８内に落下供給できるよう
にされている。
以上のように構成された装置においては、まず
育成用るつぼ１０内に一定量の種結晶と原料を入
れると共に、ホツパー２６内にも単結晶原材料を
入れておく。そして軸回転装置４０，４０′を作
動させて、炉１６を育成用るつぼ１０の下方から
一定のゆつくりした速度（例えば毎時２乃至10ミ
リメートル）で徐々に上昇させる。この際、育成
用るつぼ１０内に収容された原材料は炉１６の高
温部によつて溶融させられ、炉１６の高温部が通
過した後育成るつぼ１０内の溶融した材料は急峻
な温度変化区域を経て単結晶として成長させられ
る。
育成用るつぼ１０内に一定量の種結晶と原料を入
れると共に、ホツパー２６内にも単結晶原材料を
入れておく。そして軸回転装置４０，４０′を作
動させて、炉１６を育成用るつぼ１０の下方から
一定のゆつくりした速度（例えば毎時２乃至10ミ
リメートル）で徐々に上昇させる。この際、育成
用るつぼ１０内に収容された原材料は炉１６の高
温部によつて溶融させられ、炉１６の高温部が通
過した後育成るつぼ１０内の溶融した材料は急峻
な温度変化区域を経て単結晶として成長させられ
る。
本発明においては、炉１６の上昇に合わせてホ
ツパー２６から溶融るつぼ２８内に単結晶原材料
が順次落下供給される。溶融るつぼ２８は常時、
炉１６の最高温度位置に置かれているので、ホツ
パー２６から供給された原材料は溶融るつぼ２８
内で溶融される。その溶融された材料は溶融るつ
ぼ２８の下端の小径孔から順次育成用るつぼ１０
内に滴下し、育成用るつぼ１０内の溶融した材料
と融合する。このように育成用るつぼ１０内には
溶融るつぼ２８からの溶融した材料が単結晶の単
位時間当りの育成重量に応じて順次滴下されるの
で、育成用るつぼ１０内の材料体積が増大する。
ツパー２６から溶融るつぼ２８内に単結晶原材料
が順次落下供給される。溶融るつぼ２８は常時、
炉１６の最高温度位置に置かれているので、ホツ
パー２６から供給された原材料は溶融るつぼ２８
内で溶融される。その溶融された材料は溶融るつ
ぼ２８の下端の小径孔から順次育成用るつぼ１０
内に滴下し、育成用るつぼ１０内の溶融した材料
と融合する。このように育成用るつぼ１０内には
溶融るつぼ２８からの溶融した材料が単結晶の単
位時間当りの育成重量に応じて順次滴下されるの
で、育成用るつぼ１０内の材料体積が増大する。
以上のように本発明による単結晶育成方式によ
れば、炉の高温部に溶融るつぼを配置し、溶融る
つぼ内で溶融した単結晶原材料を育成用るつぼ内
に順次滴下供給することができるので、育成用る
つぼ内において大型の単結晶を作ることができ
る。
れば、炉の高温部に溶融るつぼを配置し、溶融る
つぼ内で溶融した単結晶原材料を育成用るつぼ内
に順次滴下供給することができるので、育成用る
つぼ内において大型の単結晶を作ることができ
る。
また、溶融るつぼから溶融した原材料が育成用
るつぼに滴下供給されるので、育成用るつぼ全体
を加熱するような大型炉を必要とせず、小型の炉
を使用することができ、従つて大型炉のように成
長速度を下げることなく大型の単結晶を育成する
ことができる。
るつぼに滴下供給されるので、育成用るつぼ全体
を加熱するような大型炉を必要とせず、小型の炉
を使用することができ、従つて大型炉のように成
長速度を下げることなく大型の単結晶を育成する
ことができる。
また、育成用るつぼを定位置とし炉を上下に移
動させるようにした場合には、育成用るつぼへの
振動が少くなり良質の単結晶を得ることができ
る。
動させるようにした場合には、育成用るつぼへの
振動が少くなり良質の単結晶を得ることができ
る。
添付図は本発明に係る単結晶育成装置の一実施
例を示す部分断面図である。 １０……単結晶育成用るつぼ、１６……加熱
炉、２８……溶融るつぼ、３６，３６′……ねじ
切り軸、４０，４０′……軸回転装置、４２，４
２′……腕。
例を示す部分断面図である。 １０……単結晶育成用るつぼ、１６……加熱
炉、２８……溶融るつぼ、３６，３６′……ねじ
切り軸、４０，４０′……軸回転装置、４２，４
２′……腕。
Claims (1)
- １ 加熱炉と、その加熱炉内に配置される単結晶
育成用るつぼと、加熱炉内の高温部位置に常時保
持され下面に小孔を有し前記育成用るつぼ内へ溶
融した単結晶原材料を供給するための溶融るつぼ
と、前記加熱炉と溶融るつぼとを単結晶育成用る
つぼに対して移動させるための昇降手段とを有す
ることを特徴とする単結晶育成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6391182A JPS58181789A (ja) | 1982-04-19 | 1982-04-19 | 単結晶育成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6391182A JPS58181789A (ja) | 1982-04-19 | 1982-04-19 | 単結晶育成装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58181789A JPS58181789A (ja) | 1983-10-24 |
| JPH0151478B2 true JPH0151478B2 (ja) | 1989-11-02 |
Family
ID=13242984
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6391182A Granted JPS58181789A (ja) | 1982-04-19 | 1982-04-19 | 単結晶育成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58181789A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106544722B (zh) * | 2016-11-04 | 2018-11-09 | 曲靖师范学院 | 一种晶体垂直自动化生长装置 |
-
1982
- 1982-04-19 JP JP6391182A patent/JPS58181789A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58181789A (ja) | 1983-10-24 |
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