JPS5953240B2 - 希土類ガリウム・ガ−ネツト単結晶の製造方法 - Google Patents
希土類ガリウム・ガ−ネツト単結晶の製造方法Info
- Publication number
- JPS5953240B2 JPS5953240B2 JP52101536A JP10153677A JPS5953240B2 JP S5953240 B2 JPS5953240 B2 JP S5953240B2 JP 52101536 A JP52101536 A JP 52101536A JP 10153677 A JP10153677 A JP 10153677A JP S5953240 B2 JPS5953240 B2 JP S5953240B2
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- JP
- Japan
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- crystal
- liquid interface
- solid
- rotation speed
- diameter
- Prior art date
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- Expired
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- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
発明の利用分野
本発明は、チョクラルスキー法（回転引上げ法）による
ガーネット構造を有する単結晶の製造方法に関するもの
である。
ガーネット構造を有する単結晶の製造方法に関するもの
である。
従来技術
単結晶をチョクラルスキー法によって育成する場合、高
品質な単結晶を育成するには結晶の固液界面の形状を平
坦に維持する必要がある。
品質な単結晶を育成するには結晶の固液界面の形状を平
坦に維持する必要がある。
一般に固液界面の形状は、主に温度分布と結晶径および
回転数によって決まる。
回転数によって決まる。
固液界面が融液側に凸の場合にはファセットが発達し易
く、例えばガーネット構造を有する結晶を〈１１１〉を
成長軸として育成した場合、結晶中心部に（２１１）面
のファセットが発達し歪が発生する。
く、例えばガーネット構造を有する結晶を〈１１１〉を
成長軸として育成した場合、結晶中心部に（２１１）面
のファセットが発達し歪が発生する。
−古道に結晶側に凸の場合には転位が発生し易く、また
結晶の直径の制御が困難となる。
結晶の直径の制御が困難となる。
従来、適切な回転数は経験的に選ばれ、そして種付は後
から育成終了まで同一回転数で行なう方法、あるいは種
付は以降の育成初期には小さな回転数を選び、肩部で回
転数を上げファセットをなくすなどの方法が用いられて
きた。
から育成終了まで同一回転数で行なう方法、あるいは種
付は以降の育成初期には小さな回転数を選び、肩部で回
転数を上げファセットをなくすなどの方法が用いられて
きた。
しかしながら、これらの方法では、結晶育成と共にるつ
ぼ内の融液が減少することによって、るつぼ壁がアフタ
ーヒータとなり、育成した結晶を直接加熱するため第１
図に示したように結晶平行部で１液界面は徐々に結晶側
に凸となる。
ぼ内の融液が減少することによって、るつぼ壁がアフタ
ーヒータとなり、育成した結晶を直接加熱するため第１
図に示したように結晶平行部で１液界面は徐々に結晶側
に凸となる。
このように結晶側に凸となった固液界面では結晶径の制
御が不安定なものとなり、真直性のよい長尺な結晶を得
ることができするつぼ装填した原料の約５０％しか結晶
化させることができない。
御が不安定なものとなり、真直性のよい長尺な結晶を得
ることができするつぼ装填した原料の約５０％しか結晶
化させることができない。
さらにガーネット構造を有する結晶中の転位は、第１図
の２に示すように固液界面に垂直に入り易いために、固
液界面が結晶側に凸の場合には結晶中心部に転位が分布
し、高品質な結晶を得ることが難しいなどの欠点があっ
た 発明の目的 したがって本発明は、上述した欠点を除くために結晶の
固液界面の形状を平坦に保持することにより、真直性の
よい高品質の結晶を育成すると同時にるつぼに装入した
原料の多くを結晶化し、歩留りを上げることを目的とす
る。
の２に示すように固液界面に垂直に入り易いために、固
液界面が結晶側に凸の場合には結晶中心部に転位が分布
し、高品質な結晶を得ることが難しいなどの欠点があっ
た 発明の目的 したがって本発明は、上述した欠点を除くために結晶の
固液界面の形状を平坦に保持することにより、真直性の
よい高品質の結晶を育成すると同時にるつぼに装入した
原料の多くを結晶化し、歩留りを上げることを目的とす
る。
発明の総括説明
上記の目的を達成するため、結晶育成の初期において結
晶回転数を適切な値に選ぶことによって、結晶の固液界
面の形状を平坦にしてファセットを除去する。
晶回転数を適切な値に選ぶことによって、結晶の固液界
面の形状を平坦にしてファセットを除去する。
そしてその後の育成過程において結晶回転数をプログラ
ムにそって徐々に減少させ、かつ固液界面の形状を、結
晶径をＤ、固液界面の高さをＨとするとき、Ｈ／Ｄが０
．１７２〜０．１の間にあるように保った。
ムにそって徐々に減少させ、かつ固液界面の形状を、結
晶径をＤ、固液界面の高さをＨとするとき、Ｈ／Ｄが０
．１７２〜０．１の間にあるように保った。
ここにＨ／Ｄがプラスであることは界面が融液側に凸、
すなわち第４図の如き形状であることを示す。
すなわち第４図の如き形状であることを示す。
実施例
以下、本発明を実施例を参照して詳細に説明する。
実施例１としてガドリニウム・ガリウム・ガーネット（
Ｇｄ３Ｇａ５０□２）の結晶育成を行なった。
Ｇｄ３Ｇａ５０□２）の結晶育成を行なった。
育成に用いたるつぼは、直径１００ｍｍφ×高さ１００
ｍｍのイリジウム製を使用しこのるつぼから直径５０ｍ
ｍφの結晶を育成した。
ｍｍのイリジウム製を使用しこのるつぼから直径５０ｍ
ｍφの結晶を育成した。
るつぼには４２ｋｇの原料を装填した。
結晶育成は種付は後、引上速度３ ｍｍ／ｈ、結晶回転
数１５ｒｐｍで１０ｍｍφのネット部を３０ｍｍ育成し
たのち、直径を４０度の角度で除徐に増加させ肩部を育
成した。
数１５ｒｐｍで１０ｍｍφのネット部を３０ｍｍ育成し
たのち、直径を４０度の角度で除徐に増加させ肩部を育
成した。
直径が５０ｍｍになったとき回転数を徐々に増加させ、
固液界面の形状を平らにしてファセットを除去し、直径
５０ｍｍの平行部を育成した。
固液界面の形状を平らにしてファセットを除去し、直径
５０ｍｍの平行部を育成した。
平行部の育成において最適な固液界面を得るため回転数
を減少させ育成した。
を減少させ育成した。
第２図に回転数の減少速度を示した。
３で示したプログラムで育成した場合には、平行部から
６時間の所で１液界面は徐々に平坦になり始め、育成後
２６時間では結晶外形は六角形になり直径の制御が困難
となった。
６時間の所で１液界面は徐々に平坦になり始め、育成後
２６時間では結晶外形は六角形になり直径の制御が困難
となった。
つぎに４で示した回転数で育成を行なったところ平行部
での直径の制御は容易であった。
での直径の制御は容易であった。
しかしながら育成した結晶には、平行部から約２０時間
後の個所からファセットが発生し結晶の下部まで観察さ
れた。
後の個所からファセットが発生し結晶の下部まで観察さ
れた。
しかしながら５で示した回転数で育成を行なったところ
、直径の制御も容易であリファセットもまったく観察さ
れなかった。
、直径の制御も容易であリファセットもまったく観察さ
れなかった。
これらの実験を重ねた結果、最適な回転数は図中の破線
６で示した範囲であることがわかった。
６で示した範囲であることがわかった。
最適な回転数で育成したときの結晶の固液界面の形状を
第３図に示した。
第３図に示した。
さらに固液界面の形状を数値で表示すれば第４図におい
て、 は、０．１７２〜０．１の間で最適な固液界面が得られ
ることか゛わかった。
て、 は、０．１７２〜０．１の間で最適な固液界面が得られ
ることか゛わかった。
実施例２としてネオジウム・ガリウム・ガーネット（Ｎ
ｄ３Ｇａ５０□２）の結晶育成について述べる。
ｄ３Ｇａ５０□２）の結晶育成について述べる。
前述したガドリニウム・ガリウム・ガーネットと同様な
育成条件を用いて最適な回転数の減少速度を求めた。
育成条件を用いて最適な回転数の減少速度を求めた。
その結果、時間当り０．７ｒｐｍの減少速度でガドリニ
ウム・ガリウム・ガーネツ１〜と同様な効果があった。
ウム・ガリウム・ガーネツ１〜と同様な効果があった。
以上説明したごとく本発明によれば、結晶の回転数を結
晶平行部の育成過程で変化させることにより、結晶の固
液界面を同一形状にすることができた。
晶平行部の育成過程で変化させることにより、結晶の固
液界面を同一形状にすることができた。
その結果、真直な結晶をるつぼに装入した原料の約８５
％を結晶化することができ歩留りが向上した。
％を結晶化することができ歩留りが向上した。
さらに結晶の固液界面の形状の変動が少ないため、転位
および介在物の導入を防止でき高品質の結晶が得られる
。
および介在物の導入を防止でき高品質の結晶が得られる
。
第１図は、結晶平行部を同一回転数で育成した場合の結
晶の固液界面の形状を模式的に示した図である。 １は固液界面の形状、２は転位線である。 第２図は結晶平行部における結晶回転数の減少速度を示
した図である。 ３． ４． ５ともにガドリニウム・ガリウム・ガーネ
ットを育成したときの回転数の減少速度を示した。 破線６は最適な回転数の範囲を示す。 第３図は本発明を採用して育成したときの結晶の固液界
面の形状。 第４図は固液界面の形状を示した。 ７は結晶、Ｄは結晶径、Ｈは固液界面の高さである。
晶の固液界面の形状を模式的に示した図である。 １は固液界面の形状、２は転位線である。 第２図は結晶平行部における結晶回転数の減少速度を示
した図である。 ３． ４． ５ともにガドリニウム・ガリウム・ガーネ
ットを育成したときの回転数の減少速度を示した。 破線６は最適な回転数の範囲を示す。 第３図は本発明を採用して育成したときの結晶の固液界
面の形状。 第４図は固液界面の形状を示した。 ７は結晶、Ｄは結晶径、Ｈは固液界面の高さである。
Claims (1)
- １ チョクラルスキー法によるガーネットの単結晶育成
において、直径５０ｍｍ以上の大型単結晶の結晶平行部
を育成する工程で結晶回転数を連続的に減少させ、かつ
結晶径をＤ、固液界面の高さをＨとするとき、Ｈ／Ｄが
０．１７２〜０．１の間にある如く結晶回転数を保ちな
がら結晶平行部を育成することを特徴とする希土類ガリ
ウム・ガーネット単結晶の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52101536A JPS5953240B2 (ja) | 1977-08-26 | 1977-08-26 | 希土類ガリウム・ガ−ネツト単結晶の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52101536A JPS5953240B2 (ja) | 1977-08-26 | 1977-08-26 | 希土類ガリウム・ガ−ネツト単結晶の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5435899A JPS5435899A (en) | 1979-03-16 |
| JPS5953240B2 true JPS5953240B2 (ja) | 1984-12-24 |
Family
ID=14303153
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP52101536A Expired JPS5953240B2 (ja) | 1977-08-26 | 1977-08-26 | 希土類ガリウム・ガ−ネツト単結晶の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5953240B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102018106874A1 (de) * | 2017-03-24 | 2018-09-27 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | Elektrischer Verdichter |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57155826A (en) * | 1981-02-25 | 1982-09-27 | Tektronix Inc | Optical isolator circuit |
| JP5601273B2 (ja) * | 2011-04-20 | 2014-10-08 | 住友金属鉱山株式会社 | 酸化物単結晶の製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4994582A (ja) * | 1973-01-16 | 1974-09-07 |
-
1977
- 1977-08-26 JP JP52101536A patent/JPS5953240B2/ja not_active Expired
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4994582A (ja) * | 1973-01-16 | 1974-09-07 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102018106874A1 (de) * | 2017-03-24 | 2018-09-27 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | Elektrischer Verdichter |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5435899A (en) | 1979-03-16 |
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