JPS5988398A - ガリウムガ−ネツト単結晶の製造方法 - Google Patents
ガリウムガ−ネツト単結晶の製造方法Info
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- JPS5988398A JPS5988398A JP57195703A JP19570382A JPS5988398A JP S5988398 A JPS5988398 A JP S5988398A JP 57195703 A JP57195703 A JP 57195703A JP 19570382 A JP19570382 A JP 19570382A JP S5988398 A JPS5988398 A JP S5988398A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はガリウムガーネット単結晶、特には結晶欠陥の
少ない直径５０ｍｍ１２ｉ上の大直径のガリウムガーネ
ット単結晶を製造する方法に関するものである。
少ない直径５０ｍｍ１２ｉ上の大直径のガリウムガーネ
ット単結晶を製造する方法に関するものである。
ガドリニウム、チマリウム、ネオジム７．１：どの希土
類元素の酸化物を含むガリウムガーネット単結晶が磁気
バブルメモリ用基材として有用とされるものであるとい
うことはすでｆ二よく知られたところであるが、この基
板となるガリウムガーネット単結晶に結晶欠陥があると
、この基板上に液相エピタキシャル法で作られる希土類
鉄ガーネット磁性薄膜が欠陥をもつものになるため、こ
の基板となるガリウムガーネット単結晶についてはこれ
を結晶欠陥の極めて少ないものとする必要がある。
類元素の酸化物を含むガリウムガーネット単結晶が磁気
バブルメモリ用基材として有用とされるものであるとい
うことはすでｆ二よく知られたところであるが、この基
板となるガリウムガーネット単結晶に結晶欠陥があると
、この基板上に液相エピタキシャル法で作られる希土類
鉄ガーネット磁性薄膜が欠陥をもつものになるため、こ
の基板となるガリウムガーネット単結晶についてはこれ
を結晶欠陥の極めて少ないものとする必要がある。
そして、このがリウノ、ガーネット単結晶は通常、その
原料である酸化ガリウノ・とこれとガー、ドツト構造を
構成する他の希土類金属の酸化物、例えば酸化ガドリニ
ウム、酸化サマリウム、酸化ネオジムなどをイリジウム
るつぼに入れて高温で融解し、この融液表面に種結晶を
融着させたのち、この種結晶を回転させながら引上げる
という、いわゆるチョクラルスキー法によって作られて
いるが、この方法においてはガリウムガーネット組成物
の融点が高いため（二この原料物質の一部が分解して生
ずる低級酸化物とるつぼ材料のイリジウムが微粒子とし
て融液中に存在するよう（＝なり、したがってこの融液
から引上げられる単結晶中にこれら微粒子が介在物どし
て取り込まれて、転位を発生させたり、結晶に歪みを与
えることになるということが知られており、結果におい
てこれを基板をする磁気バブルメモリー素子の歩留りを
低下させるという不利があった。
原料である酸化ガリウノ・とこれとガー、ドツト構造を
構成する他の希土類金属の酸化物、例えば酸化ガドリニ
ウム、酸化サマリウム、酸化ネオジムなどをイリジウム
るつぼに入れて高温で融解し、この融液表面に種結晶を
融着させたのち、この種結晶を回転させながら引上げる
という、いわゆるチョクラルスキー法によって作られて
いるが、この方法においてはガリウムガーネット組成物
の融点が高いため（二この原料物質の一部が分解して生
ずる低級酸化物とるつぼ材料のイリジウムが微粒子とし
て融液中に存在するよう（＝なり、したがってこの融液
から引上げられる単結晶中にこれら微粒子が介在物どし
て取り込まれて、転位を発生させたり、結晶に歪みを与
えることになるということが知られており、結果におい
てこれを基板をする磁気バブルメモリー素子の歩留りを
低下させるという不利があった。
そのため、このような不利を解決する手段が種々提案さ
れており、これには例えば上述した融解物を３．８〜１
９．４ｍｍＨｇの酸素分圧を含む雰囲気中に１〜１０時
間曝してから結晶引上げを行なう方法（特公昭５２−４
６１９８号り、０，２５〜１．５％の酸素を含む気体の
オゾン化処理によるオゾン含有雰囲気下に結晶引上げを
行なう方法（特公昭５４−１２７８号フ、０．５〜３％
の酸素を含む窒素ガス雰囲気で結晶引上げを行なう方法
（特開昭５５−１３６２００号）、イリジウムるつぼ表
面な予じめ１％以上の酸素を含む雰囲気中で加熱して酸
化し、ついで不活性雰囲気下で１５００℃に加熱して酸
化イリジウムを揮発させたるつぼを使用する方法（特公
昭５１−３５６００号）などが知られている。しかし、
これらはいずれも酸素を含む雰囲気下で単結晶の引上げ
を行なうものであるため、イリジウムの酸化を完全に防
止することが困難であるし、これらの方法（二はその原
料組成。
れており、これには例えば上述した融解物を３．８〜１
９．４ｍｍＨｇの酸素分圧を含む雰囲気中に１〜１０時
間曝してから結晶引上げを行なう方法（特公昭５２−４
６１９８号り、０，２５〜１．５％の酸素を含む気体の
オゾン化処理によるオゾン含有雰囲気下に結晶引上げを
行なう方法（特公昭５４−１２７８号フ、０．５〜３％
の酸素を含む窒素ガス雰囲気で結晶引上げを行なう方法
（特開昭５５−１３６２００号）、イリジウムるつぼ表
面な予じめ１％以上の酸素を含む雰囲気中で加熱して酸
化し、ついで不活性雰囲気下で１５００℃に加熱して酸
化イリジウムを揮発させたるつぼを使用する方法（特公
昭５１−３５６００号）などが知られている。しかし、
これらはいずれも酸素を含む雰囲気下で単結晶の引上げ
を行なうものであるため、イリジウムの酸化を完全に防
止することが困難であるし、これらの方法（二はその原
料組成。
雰囲気ガスの組成、保温構造などの微少な変動によって
引上げた単結晶中の介在物の量にバラつきが生じ、これ
らの欠点は目的とするガリウムガ−ネット単結晶の結晶
径が大きくなるｔ−１，た力１ってこの傾向が著しくな
るという不利をもつものであった。
引上げた単結晶中の介在物の量にバラつきが生じ、これ
らの欠点は目的とするガリウムガ−ネット単結晶の結晶
径が大きくなるｔ−１，た力１ってこの傾向が著しくな
るという不利をもつものであった。
本発明はこれらの不利を解決した特屯二直径力１５０ｍ
ｍ以上の大直径のガリウムガーネット単結晶の製造方法
に関するものであり、これは内径８０胴以上のイリジウ
ムるつぼ中で原料物質を完全（＝加熱融解させたのち、
１５時間以上の保持時間を経て、結晶成長を開始させる
ことを特徴とするものである。
ｍ以上の大直径のガリウムガーネット単結晶の製造方法
に関するものであり、これは内径８０胴以上のイリジウ
ムるつぼ中で原料物質を完全（＝加熱融解させたのち、
１５時間以上の保持時間を経て、結晶成長を開始させる
ことを特徴とするものである。
これを説明すると、本発明者らはチョコラルスキー法に
よるガリウムガーネット単結晶中Ｃ二取り込まれるイリ
ジウムなどの介在物を抑制する方法について種々検討し
た結果、酸化ガリウムと希土類酸化物とからなる原料物
質をイリジウムるつぼ中で融解すると、この融解物中に
はイリジウムおよび原料酸化物から生じる低級酸化物が
微粒子として存在するようになるが、これを一定時間放
置すると、その間にこれらの微粒子がより大きな粒子に
成長して徐々にるつぼ底部に沈降し堆積されることを見
出すと共に、この現象はるつぼが大直径になる程、この
融解物中でのイリジウムなどの微粒子量が増加するので
、上記の保持放置時間を長くするほどその効果が増大し
、これを１５時間以上とすればこの介在物が著しく減少
したガリウムガーネット単結晶を得ることができること
を確認して本発明を完成させた。
よるガリウムガーネット単結晶中Ｃ二取り込まれるイリ
ジウムなどの介在物を抑制する方法について種々検討し
た結果、酸化ガリウムと希土類酸化物とからなる原料物
質をイリジウムるつぼ中で融解すると、この融解物中に
はイリジウムおよび原料酸化物から生じる低級酸化物が
微粒子として存在するようになるが、これを一定時間放
置すると、その間にこれらの微粒子がより大きな粒子に
成長して徐々にるつぼ底部に沈降し堆積されることを見
出すと共に、この現象はるつぼが大直径になる程、この
融解物中でのイリジウムなどの微粒子量が増加するので
、上記の保持放置時間を長くするほどその効果が増大し
、これを１５時間以上とすればこの介在物が著しく減少
したガリウムガーネット単結晶を得ることができること
を確認して本発明を完成させた。
すなわち、このガリウムガーネット単結晶の製造は、予
じめ揮発物を充分除去した酸化ガリウム（Ｇａ、０３）
とガリウム、サマリウム、ネオジムなどの希土類金属
の酸化物とを所定のモル比となるように秤取し、混合し
たのち、これらを予じめ１．２００〜１，５００℃で焼
成してほぼ多結晶の希土類ガリウムガーネットとしたの
ち、これをイリジウムるつぼ中で融解し、ついでこの融
解物表面に種結晶を融着させたのち引上げるという方法
で行なわれるのであるが、本発明の方法にしたがって原
料物質の融解後、この融解物をそのまま保持して、これ
に１５時間以上の保持時間を与えると、融解物中に介在
し薔いるイリジウムなどの微粒子が大きな粒子に成長し
てるつぼ底部に沈降するので、この保持時間経過後にこ
の融解物に種結晶を浸してこれを引上げればこの種の介
在物の非常に少がいガリウムガーネット単結晶を得るこ
とができる。
じめ揮発物を充分除去した酸化ガリウム（Ｇａ、０３）
とガリウム、サマリウム、ネオジムなどの希土類金属
の酸化物とを所定のモル比となるように秤取し、混合し
たのち、これらを予じめ１．２００〜１，５００℃で焼
成してほぼ多結晶の希土類ガリウムガーネットとしたの
ち、これをイリジウムるつぼ中で融解し、ついでこの融
解物表面に種結晶を融着させたのち引上げるという方法
で行なわれるのであるが、本発明の方法にしたがって原
料物質の融解後、この融解物をそのまま保持して、これ
に１５時間以上の保持時間を与えると、融解物中に介在
し薔いるイリジウムなどの微粒子が大きな粒子に成長し
てるつぼ底部に沈降するので、この保持時間経過後にこ
の融解物に種結晶を浸してこれを引上げればこの種の介
在物の非常に少がいガリウムガーネット単結晶を得るこ
とができる。
なお、本発明者らはこの原料物質の融解、保持および結
晶引、トげ時における雰囲気についての検討を進めたが
、この雰囲気については窒素、アルゴン、ヘリウムなど
の不活性ガス雰囲気の一部に水蒸気、炭酸ガスあるいは
若干の酸素を添加することが高品質の結晶を再現性よく
得るため（二効果のあることを見出した。この雰囲気ガ
スを水蒸気を含んだものとする場合、この水蒸気量を０
．１容量％以上にすると目的＝する単結晶中における介
在物量を抑制する効果が与えられるが、これを４．０容
量％以上にするとこのイリジウムるつぼを収容している
引上炉の炉壁やこのるつぼを高周波加熱するためのワー
クコイルなどに水分が結露し始め、これによって放電、
漏電などの危険が生じるおそれがあるので、この不活性
ガス中の水分量は０．１〜４．０容量％の範囲とするこ
とがよい。また、この不活性ガス中に炭酸ガスを添加す
るとこれによって原料物質としてのＧａ、Ｏ，の分解、
揮散が抑制されるので、その低級酸化物介在物の混入が
減少されるという効果が与えられるが、この炭酸ガスの
添加はキれが１０容量％以ドではその効果が小さく、こ
れを２０容曖％以上とすると今度は屯結晶中におけるイ
リジウム介在物の損が増加するので、これは不活性ガス
に対し１０〜２０容量％の範囲とすることがよい。また
、この雰囲気ガスを酸素ガスを含むものとすると原料物
質の分解、揮散が抑制され、結晶中の介在物量が減少す
るという効果が与えられるが、この酸素ガスの添加はそ
れが０．３容量％以下では原料物質の分解、揮散を抑制
する効果が充分でなく、これを１．５容量％以上とする
と融液表面に異物が浮遊してきて、これが結晶外周部に
付着し、この部分から結晶欠陥が発生されるので、この
酸素ガスの添加喰は０．３〜１．５容量％の範囲とする
ことがよい。
晶引、トげ時における雰囲気についての検討を進めたが
、この雰囲気については窒素、アルゴン、ヘリウムなど
の不活性ガス雰囲気の一部に水蒸気、炭酸ガスあるいは
若干の酸素を添加することが高品質の結晶を再現性よく
得るため（二効果のあることを見出した。この雰囲気ガ
スを水蒸気を含んだものとする場合、この水蒸気量を０
．１容量％以上にすると目的＝する単結晶中における介
在物量を抑制する効果が与えられるが、これを４．０容
量％以上にするとこのイリジウムるつぼを収容している
引上炉の炉壁やこのるつぼを高周波加熱するためのワー
クコイルなどに水分が結露し始め、これによって放電、
漏電などの危険が生じるおそれがあるので、この不活性
ガス中の水分量は０．１〜４．０容量％の範囲とするこ
とがよい。また、この不活性ガス中に炭酸ガスを添加す
るとこれによって原料物質としてのＧａ、Ｏ，の分解、
揮散が抑制されるので、その低級酸化物介在物の混入が
減少されるという効果が与えられるが、この炭酸ガスの
添加はキれが１０容量％以ドではその効果が小さく、こ
れを２０容曖％以上とすると今度は屯結晶中におけるイ
リジウム介在物の損が増加するので、これは不活性ガス
に対し１０〜２０容量％の範囲とすることがよい。また
、この雰囲気ガスを酸素ガスを含むものとすると原料物
質の分解、揮散が抑制され、結晶中の介在物量が減少す
るという効果が与えられるが、この酸素ガスの添加はそ
れが０．３容量％以下では原料物質の分解、揮散を抑制
する効果が充分でなく、これを１．５容量％以上とする
と融液表面に異物が浮遊してきて、これが結晶外周部に
付着し、この部分から結晶欠陥が発生されるので、この
酸素ガスの添加喰は０．３〜１．５容量％の範囲とする
ことがよい。
つぎに本発明の実施例をあげるが、例中Ｃ二おける単結
晶中の介在物の数はこの単結晶を引上軸に対して垂直な
方向に０．５ ｗｍの厚さおきに切断したのち銃筒研磨
し、ついでこれを細微鏡観察して、各ウェーへ中の介在
物の数を測定した結果の平均□値を示したものである。
晶中の介在物の数はこの単結晶を引上軸に対して垂直な
方向に０．５ ｗｍの厚さおきに切断したのち銃筒研磨
し、ついでこれを細微鏡観察して、各ウェーへ中の介在
物の数を測定した結果の平均□値を示したものである。
実施例 １
純度９９．９９５％の酸化ガドリニウムと酸化ガリウム
とを、それぞれ１２００℃で８時間焼成してから、この
酸化ガドリニウム２１４８．４部と酸化ガリウム１８５
１．６部とをそれらがＧａ ａ ｃｉ ａ ｓ Ｏｓ
２の化学量論比となるように秤取したのち混合し、つい
でこの混合粉末を成形して１４５０ ℃で５時間焼結し
た。
とを、それぞれ１２００℃で８時間焼成してから、この
酸化ガドリニウム２１４８．４部と酸化ガリウム１８５
１．６部とをそれらがＧａ ａ ｃｉ ａ ｓ Ｏｓ
２の化学量論比となるように秤取したのち混合し、つい
でこの混合粉末を成形して１４５０ ℃で５時間焼結し
た。
つぎに、この焼結原料を内径９６ｍｍ、深さ９８−のイ
リジウムるつぼに入れ、高周波誘導加熱により約１７５
０℃にまで昇温し□て加熱溶融した。
リジウムるつぼに入れ、高周波誘導加熱により約１７５
０℃にまで昇温し□て加熱溶融した。
このときの雰囲気ガスとしては露点が一７０’Ｃである
純度９９．９９７％の窒素ガスと、これを恒温槽中で２
５＋２℃に保持されている水中に導入して得た含水窒素
ガスとを適当量混合した露点０ ’Ｃ（８２０分０．６
容量％）のガスを流量５７／分で引上炉内に導入した。
純度９９．９９７％の窒素ガスと、これを恒温槽中で２
５＋２℃に保持されている水中に導入して得た含水窒素
ガスとを適当量混合した露点０ ’Ｃ（８２０分０．６
容量％）のガスを流量５７／分で引上炉内に導入した。
つぎに原料が完全に溶融されたのち、ここに結晶方位が
＜１１１＞軸であるガドリニウムガリウムガーネット中
結晶を漬し、この種結晶が成長開始するのに適正な状態
になるように加熱電力を調整してから、この種結晶を溶
融液より切離してそのままの状態で５時間の保持時間経
過後、再び種結晶を溶融物に浸して単結晶を引上成長さ
せて直径５５ｍｍ、長さ１５０ｍｍの単結晶を作り、引
上完了後の結晶中の介在物数を測定したが、これについ
ては上記した保持時間を１０時間、１５時間、２０時間
としたほかは同様に処理して直径５５ｍｍの単結晶を引
上げ、これらの単結晶中の介在物数を測定したところ、
この保持時間と介在物数との関係ζ二ついて第１図の大
曲線に示したとおりの結果が得られ、この保持時間につ
いては１５時間以上とすればよいことが判った。
＜１１１＞軸であるガドリニウムガリウムガーネット中
結晶を漬し、この種結晶が成長開始するのに適正な状態
になるように加熱電力を調整してから、この種結晶を溶
融液より切離してそのままの状態で５時間の保持時間経
過後、再び種結晶を溶融物に浸して単結晶を引上成長さ
せて直径５５ｍｍ、長さ１５０ｍｍの単結晶を作り、引
上完了後の結晶中の介在物数を測定したが、これについ
ては上記した保持時間を１０時間、１５時間、２０時間
としたほかは同様に処理して直径５５ｍｍの単結晶を引
上げ、これらの単結晶中の介在物数を測定したところ、
この保持時間と介在物数との関係ζ二ついて第１図の大
曲線に示したとおりの結果が得られ、この保持時間につ
いては１５時間以上とすればよいことが判った。
比較例 １
酸化ガドリニウム２３６．３／−と酸化ガリウム２０３
．７ｙ−とを実施例１と同様の方法で処理し、これを内
径５０＋ｎｍ、深さ５０ｃｍのイリジウムるつぼに入れ
て加熱溶融し、原料が完全に溶融してから結晶成長開始
までの保持時間を５．１０．１５．２０時間とした場合
について、それぞれ実施例１と同様の方法で直径２５ｃ
ｍ、長さ７０ｃｍの単結晶を引上げてそれらの結晶中の
介在物数を測定したところ、この保持時間と介在物数と
の関係は第１図の３曲線に示したとおりであり、これに
ついてはるつぼの直径が５０Ｂのときには介在物数が少
ないためその効果が小さいということが判った。
．７ｙ−とを実施例１と同様の方法で処理し、これを内
径５０＋ｎｍ、深さ５０ｃｍのイリジウムるつぼに入れ
て加熱溶融し、原料が完全に溶融してから結晶成長開始
までの保持時間を５．１０．１５．２０時間とした場合
について、それぞれ実施例１と同様の方法で直径２５ｃ
ｍ、長さ７０ｃｍの単結晶を引上げてそれらの結晶中の
介在物数を測定したところ、この保持時間と介在物数と
の関係は第１図の３曲線に示したとおりであり、これに
ついてはるつぼの直径が５０Ｂのときには介在物数が少
ないためその効果が小さいということが判った。
実施例２
酸化ガドリニウム６９８．２．Ｐと酸化ガリウム６０１
．８ｙ−とを実施例１と同様の方法で処理して焼結体と
し、これを内径１４６ｍｍ、深さ１４８ａｎのイリジウ
ムるつぼに入れて加熱溶融し、原料が完全ζ二溶融して
から結晶成長を開始するまでの保持時間を５．１０．１
５．２０時間とした場合について、それぞれ実施例１と
同様の方法で直径８２ｍ＋ｎ、長さ２２０陶の単結晶を
引上げてそれらの結晶中の介在物数を測定したところ、
この保持時間と介在物数との関係は第１図のＣ曲線に示
したとおりであり、これについては保持時間を１５時間
以上とすれば介在物数を著しく減少できることが確認さ
れた。
．８ｙ−とを実施例１と同様の方法で処理して焼結体と
し、これを内径１４６ｍｍ、深さ１４８ａｎのイリジウ
ムるつぼに入れて加熱溶融し、原料が完全ζ二溶融して
から結晶成長を開始するまでの保持時間を５．１０．１
５．２０時間とした場合について、それぞれ実施例１と
同様の方法で直径８２ｍ＋ｎ、長さ２２０陶の単結晶を
引上げてそれらの結晶中の介在物数を測定したところ、
この保持時間と介在物数との関係は第１図のＣ曲線に示
したとおりであり、これについては保持時間を１５時間
以上とすれば介在物数を著しく減少できることが確認さ
れた。
実施例３
実施例】と同じ方法において、その雰囲気ガスとして、
露点が一４０℃（）１２０分０．０１容亀％）、−２０
６Ｃ（ｕ、 ｏ分０．１容量％）、＋１０℃（Ｈ２０分
１．２容量％）および＋３０℃（Ｈ２０分４．２容量％
）である水分含有窒素ガス雰囲気として内径９６ＩＩＩ
！１１のインジウムるつぼ中で原料物質を溶融し、これ
を１５時間保持してから単結晶を引」二げ、得られたガ
リウムガーネット単結晶体中の介在物数とこの雰囲気ガ
ス中の水分量との関係なしらべたところ、これは第２図
に示すとおりであり、これについては水分量を０，１〜
ｔｏｇｉ％とすることがよいということが確認された。
露点が一４０℃（）１２０分０．０１容亀％）、−２０
６Ｃ（ｕ、 ｏ分０．１容量％）、＋１０℃（Ｈ２０分
１．２容量％）および＋３０℃（Ｈ２０分４．２容量％
）である水分含有窒素ガス雰囲気として内径９６ＩＩＩ
！１１のインジウムるつぼ中で原料物質を溶融し、これ
を１５時間保持してから単結晶を引」二げ、得られたガ
リウムガーネット単結晶体中の介在物数とこの雰囲気ガ
ス中の水分量との関係なしらべたところ、これは第２図
に示すとおりであり、これについては水分量を０，１〜
ｔｏｇｉ％とすることがよいということが確認された。
実施例４
実施例１の方法において、その雰囲気を露点が一７０℃
である高純度窒素ガスに純度９９．９９％の炭酸ガスを
それぞれ５．１０．１５．２０および５０容量％添加し
たものとし、この雰囲気下で原料物質を加熱溶融し、溶
融後これらを１５時間保持してから単結晶の引上げを行
なったところ、得られたガリウムガーネット単結晶体中
の介在物数とこの不活性ガス中の炭酸ガス量との関係は
第３図に示すとおりであり、この場合の炭酸ガス添加量
については１０〜２０容量％が有効であることが確認さ
れた。
である高純度窒素ガスに純度９９．９９％の炭酸ガスを
それぞれ５．１０．１５．２０および５０容量％添加し
たものとし、この雰囲気下で原料物質を加熱溶融し、溶
融後これらを１５時間保持してから単結晶の引上げを行
なったところ、得られたガリウムガーネット単結晶体中
の介在物数とこの不活性ガス中の炭酸ガス量との関係は
第３図に示すとおりであり、この場合の炭酸ガス添加量
については１０〜２０容量％が有効であることが確認さ
れた。
実施例５
実施例１の方法において、雰囲気ガスとして露点が一７
０℃である純度９９．９７％の窒素ガスに純度９９．９
９％の酸素ガスをそれぞれ０．１．０，３、１．０．１
．５．２０．３．０および５．０容量％添力■したもの
とし、この雰囲気下で原料物質を溶融し、溶融後これら
から、１５時間の保持時間経過後Ｃ二重結晶の引上げを
行なったところ、得られたガリウムガーネット単結晶中
の介在物数とこの雰囲気ガス中の酸素ガス量との関係は
第４図Ｃ二示したとおりであり、この場合にはまた酸素
ガスを２容量％り上とすると引上げられた単結晶外周部
Ｃ二異物が付着踵この部分から転位が発生して１７１だ
ので、この酸素ガス添加量は０．３〜１．５容量％とす
ることがよいということが確認された。
０℃である純度９９．９７％の窒素ガスに純度９９．９
９％の酸素ガスをそれぞれ０．１．０，３、１．０．１
．５．２０．３．０および５．０容量％添力■したもの
とし、この雰囲気下で原料物質を溶融し、溶融後これら
から、１５時間の保持時間経過後Ｃ二重結晶の引上げを
行なったところ、得られたガリウムガーネット単結晶中
の介在物数とこの雰囲気ガス中の酸素ガス量との関係は
第４図Ｃ二示したとおりであり、この場合にはまた酸素
ガスを２容量％り上とすると引上げられた単結晶外周部
Ｃ二異物が付着踵この部分から転位が発生して１７１だ
ので、この酸素ガス添加量は０．３〜１．５容量％とす
ることがよいということが確認された。
実施例６
純度が９９．９９５％の酸化ネオシノー２０７４ノと同
じ純度の酸化ガドリウム１９２６．Ｐとをそれぞれ秤取
して混合し、１４５０℃で５時間焼成しタノち、これを
内径９６＋ｐｍ、深さ９８ｍｍのイｌｌ ９ウムるつぼ
に入れ、純度９９．９９７％の窒素ガスにＨ２Ｏ分を０
．６％含有させた不活性ガス雰囲気せて加熱溶融したの
ち、これをそのまま１５時間保持し、ついでここに結晶
方位が＜ｉ １ ｉ＞のネオジウムガリウムガーネット
単結晶を湿して結晶引上げを行なって直胴部径５５ｍｍ
Ｘ長さ１５０ｍｍの単結晶を得たが、この単結晶中には
介在物は全く含まれていなかった。
じ純度の酸化ガドリウム１９２６．Ｐとをそれぞれ秤取
して混合し、１４５０℃で５時間焼成しタノち、これを
内径９６＋ｐｍ、深さ９８ｍｍのイｌｌ ９ウムるつぼ
に入れ、純度９９．９９７％の窒素ガスにＨ２Ｏ分を０
．６％含有させた不活性ガス雰囲気せて加熱溶融したの
ち、これをそのまま１５時間保持し、ついでここに結晶
方位が＜ｉ １ ｉ＞のネオジウムガリウムガーネット
単結晶を湿して結晶引上げを行なって直胴部径５５ｍｍ
Ｘ長さ１５０ｍｍの単結晶を得たが、この単結晶中には
介在物は全く含まれていなかった。
第１図〜第４図はいずれもチョクラルスキー法で得られ
たガリウムガーネット単結晶中の介在物数の変化を示し
たグラフであり、第１図は原料物質融解物の保持時間と
介在物数の関係とるつぼ直径との関連を示したもの、第
２因は雰囲気中のＨ２Ｏｆｆ１と介在物数、第３図は雰
囲気中のｃｏ２砥と介在物数、第４図は雰囲気中の０２
量と介在物数との関係を示したものである。 第１図 第２図 第３図 ５ １０ 亀５ ≦≧Ｑ ３０
５０ＣＯ２／Ｎ２ 第４図 ０．１ ０．３ １１５
２ ５ 亀０第１頁の続き ■発 明 者 牧用新二 安中市磯部２丁目１３番１号信越 化学工業株式会社シリコーン電 子材料技術研究所内 俤）発 明 者 渡辺−良 安中市磯部２丁目１３番１号信越 化学工業株式会社シリコーン電 子材料技術研究所内 手続補正書 昭和５７年１２月 １３ １、事件の表示 昭和５７年特許願第１９５７０３号 ２、発明の名称 ガリウムガーネット単結晶の製造方法 ３、補正をする者 事件との関係特許出願人 名称 （２０６）信越化学工業株式会社４、代 理 人 ６、補正の月象 明細書における「特許請求の範囲のＮＪおよび「発明の
詳細な説明の欄」 ７、補正の内容 １） 明細書第１頁４行〜第２頁５行の特許請求の範囲
を別紙のとおりに補正する。 ２） 明細書第９頁１２行の「発生される」を「発生す
る」と補正する。 ３） 明細鮮第１０頁５行のｒ２１４８．４部」を［２
１４８，４ｆｉＪと、また同頁６行の１’−１８５１，
６部Ｊを「１８５１．６ ｆｉＪと補正し。 同頁１５打の「２５±２℃」を「５０±２℃」と補正す
る。 ４） 明細書第１１日９〜１０行の「測定したが。 これについてはＪを「測定した。さらに」と補正し、同
頁１１行の「内径５５１」を「それぞれｌ自律５５ｍｍ
＋Ｊと補正する。 ５） 明細書第１２頁１３行の「６９８．２．！ｉ’Ｊ
をｆ６９８２ＦＪと−また同頁１４行の 「６０１．８ｇ」を「６０．８１ Ｌｌと補正する。 ６） 明細書８１！１４頁１７？Ｔのｒ９９，９７チ」
をｒ９９．９９７４Ｊと補正する。 ７） 明細豊第１５頁１４行の「酸化ガドリウム」を「
酸化ガリウム」と補正する。 ８） 明細書第１６頁４行の「湿して」を「浸して」と
補正する。 以上 （別紙） 特許請求の範囲 １、 チョクラルスキー法によってガリウムガーネット
単結晶を製造するに当り、内径８０１以上のイリジウム
るつぼ中で原料物質を完全に加熱融解させたのち、１５
時間以上の保持時間を経てから成長を開始することを特
徴とする直径５０ｍ以上のガリウムガーネット単結晶の
製造方法 ２、雰囲気ガスを０．１〜４，０容量チのＨ２Ｏを含む
ものとすることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
のガリウムガーネット単結晶の製造方法 ３、雰囲気ガスを１０〜２０容量係の００２ を含むも
のとすることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
ガリウムガーネット単結晶の製造方法 のとすることを特徴とする特許請求の範・門弟・−１項
記載のガリウムガーネット単結晶の製造方法手続補正書 昭和５８示１月 １８ 日 特、τ７１庁長官 若杉和大 殿 １、事件の表示 昭和５７年特許１柚第１９５７０３号 ２、発明の名称 ガリウムガーネット単結晶の製造方法 ３、補正をする者 事件との関係 特許８１′慎人 名称 （２０６） 信越化学工業株式会社４、代 理
人 自発 ６、補正の月象 明細代にぢける「発明の詳細な説明の醐」７、補正の内
容 １）明細瞥第１２頁２行のＪ ５０Ｃ：ＩＩＬＪ ｆ
「５ （ｌ ｍｍ」と補正する。 ２）明細書５ａ１２ηθ行の「直径２５傭、長さ７０（
荒」乞［直径２５朋、長さ７０ｉ規］と補正する。 以上
たガリウムガーネット単結晶中の介在物数の変化を示し
たグラフであり、第１図は原料物質融解物の保持時間と
介在物数の関係とるつぼ直径との関連を示したもの、第
２因は雰囲気中のＨ２Ｏｆｆ１と介在物数、第３図は雰
囲気中のｃｏ２砥と介在物数、第４図は雰囲気中の０２
量と介在物数との関係を示したものである。 第１図 第２図 第３図 ５ １０ 亀５ ≦≧Ｑ ３０
５０ＣＯ２／Ｎ２ 第４図 ０．１ ０．３ １１５
２ ５ 亀０第１頁の続き ■発 明 者 牧用新二 安中市磯部２丁目１３番１号信越 化学工業株式会社シリコーン電 子材料技術研究所内 俤）発 明 者 渡辺−良 安中市磯部２丁目１３番１号信越 化学工業株式会社シリコーン電 子材料技術研究所内 手続補正書 昭和５７年１２月 １３ １、事件の表示 昭和５７年特許願第１９５７０３号 ２、発明の名称 ガリウムガーネット単結晶の製造方法 ３、補正をする者 事件との関係特許出願人 名称 （２０６）信越化学工業株式会社４、代 理 人 ６、補正の月象 明細書における「特許請求の範囲のＮＪおよび「発明の
詳細な説明の欄」 ７、補正の内容 １） 明細書第１頁４行〜第２頁５行の特許請求の範囲
を別紙のとおりに補正する。 ２） 明細書第９頁１２行の「発生される」を「発生す
る」と補正する。 ３） 明細鮮第１０頁５行のｒ２１４８．４部」を［２
１４８，４ｆｉＪと、また同頁６行の１’−１８５１，
６部Ｊを「１８５１．６ ｆｉＪと補正し。 同頁１５打の「２５±２℃」を「５０±２℃」と補正す
る。 ４） 明細書第１１日９〜１０行の「測定したが。 これについてはＪを「測定した。さらに」と補正し、同
頁１１行の「内径５５１」を「それぞれｌ自律５５ｍｍ
＋Ｊと補正する。 ５） 明細書第１２頁１３行の「６９８．２．！ｉ’Ｊ
をｆ６９８２ＦＪと−また同頁１４行の 「６０１．８ｇ」を「６０．８１ Ｌｌと補正する。 ６） 明細書８１！１４頁１７？Ｔのｒ９９，９７チ」
をｒ９９．９９７４Ｊと補正する。 ７） 明細豊第１５頁１４行の「酸化ガドリウム」を「
酸化ガリウム」と補正する。 ８） 明細書第１６頁４行の「湿して」を「浸して」と
補正する。 以上 （別紙） 特許請求の範囲 １、 チョクラルスキー法によってガリウムガーネット
単結晶を製造するに当り、内径８０１以上のイリジウム
るつぼ中で原料物質を完全に加熱融解させたのち、１５
時間以上の保持時間を経てから成長を開始することを特
徴とする直径５０ｍ以上のガリウムガーネット単結晶の
製造方法 ２、雰囲気ガスを０．１〜４，０容量チのＨ２Ｏを含む
ものとすることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
のガリウムガーネット単結晶の製造方法 ３、雰囲気ガスを１０〜２０容量係の００２ を含むも
のとすることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
ガリウムガーネット単結晶の製造方法 のとすることを特徴とする特許請求の範・門弟・−１項
記載のガリウムガーネット単結晶の製造方法手続補正書 昭和５８示１月 １８ 日 特、τ７１庁長官 若杉和大 殿 １、事件の表示 昭和５７年特許１柚第１９５７０３号 ２、発明の名称 ガリウムガーネット単結晶の製造方法 ３、補正をする者 事件との関係 特許８１′慎人 名称 （２０６） 信越化学工業株式会社４、代 理
人 自発 ６、補正の月象 明細代にぢける「発明の詳細な説明の醐」７、補正の内
容 １）明細瞥第１２頁２行のＪ ５０Ｃ：ＩＩＬＪ ｆ
「５ （ｌ ｍｍ」と補正する。 ２）明細書５ａ１２ηθ行の「直径２５傭、長さ７０（
荒」乞［直径２５朋、長さ７０ｉ規］と補正する。 以上
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、 チョコラルスキー法によってガリウムガーネット
単結晶を製造するに当り、内径８０ｍｍ以上のイリジウ
ムるつぼ中で原料物質を完全に加熱融解させたのち、１
５時間以上の保持時間を経てから成長を開始することを
特徴とする直径５０朧以上のガリウムガーネット単結晶
の製造方法 ２ 雰囲気ガスを０．１〜４．０容量％のＨ，Ｏを含む
ものとすることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
のガリウムガーネット単結晶の製造方法 ３、 雰囲気ガスを１０〜２０容量％のＣＯ２を含むも
のとすることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
ガリウムガーネット単結晶の製造方法 ４、雰囲気ガスを０，３〜１．５容量％０２を含むもの
とすることを特徴とする特許請求の範囲ｉＪ１項記載の
ガリウムガーネット単結晶の製造方法
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57195703A JPS5988398A (ja) | 1982-11-08 | 1982-11-08 | ガリウムガ−ネツト単結晶の製造方法 |
| US06/503,837 US4534821A (en) | 1982-11-08 | 1983-06-13 | Single crystal growing of rare earth-gallium garnet |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57195703A JPS5988398A (ja) | 1982-11-08 | 1982-11-08 | ガリウムガ−ネツト単結晶の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5988398A true JPS5988398A (ja) | 1984-05-22 |
| JPS6410479B2 JPS6410479B2 (ja) | 1989-02-21 |
Family
ID=16345570
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57195703A Granted JPS5988398A (ja) | 1982-11-08 | 1982-11-08 | ガリウムガ−ネツト単結晶の製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4534821A (ja) |
| JP (1) | JPS5988398A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62256785A (ja) * | 1986-04-30 | 1987-11-09 | Nec Corp | 単結晶育成方法 |
| JPH0316996A (ja) * | 1989-06-15 | 1991-01-24 | Nippon Mining Co Ltd | 化合物半導体単結晶の製造方法 |
| JP2009221035A (ja) * | 2008-03-14 | 2009-10-01 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 常磁性ガーネット結晶と常磁性ガーネット結晶の製造方法 |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07291151A (ja) * | 1994-04-26 | 1995-11-07 | Nissho Iwai Corp | トラック用パネル |
| US5611854A (en) * | 1995-09-21 | 1997-03-18 | The University Of Chicago | Seed crystals with improved properties for melt processing superconductors for practical applications |
| DE102005043623A1 (de) * | 2005-09-13 | 2007-03-15 | Schott Ag | Herstellung hochhomogener spannungsarmer Einkristalle durch Ziehen, eine Vorrichtung hierfür sowie die Verwendung solcher Kristalle |
| US10774440B2 (en) | 2010-11-24 | 2020-09-15 | Siemens Medical Solutions Usa, Inc. | Crystal growth atmosphere for oxyorthosilicate materials production |
| US20120126171A1 (en) | 2010-11-24 | 2012-05-24 | Siemens Medical Solutions Usa, Inc. | Crystal Growth Atmosphere For Oxyorthosilicate Materials Production |
| CZ303673B6 (cs) * | 2011-02-17 | 2013-02-20 | Crytur Spol. S R. O. | Príprava monokrystalu granátové struktury s dotací o prumeru az 500 mm |
| JP5683517B2 (ja) * | 2012-03-16 | 2015-03-11 | ジルトロニック アクチエンゲゼルシャフトＳｉｌｔｒｏｎｉｃ ＡＧ | シリコン単結晶の製造方法 |
| US9328288B2 (en) | 2013-11-15 | 2016-05-03 | Siemens Medical Solutions Usa, Inc. | Rare-earth oxyorthosilicates with improved growth stability and scintillation characteristics |
| US9118164B1 (en) | 2014-02-20 | 2015-08-25 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Composite laser gain medium |
| EP3042986A1 (en) * | 2015-01-09 | 2016-07-13 | Forschungsverbund Berlin e.V. | Method for growing beta phase of gallium oxide (ß-Ga2O3) single crystals from the melt contained within a metal crucible by controlling the partial pressure of oxygen. |
| CN112391679A (zh) * | 2019-08-16 | 2021-02-23 | 中材人工晶体研究院有限公司 | 一种铈离子掺杂钆镓铝石榴石闪烁晶体生长的装置及工艺 |
| CN112703277A (zh) * | 2019-08-21 | 2021-04-23 | 眉山博雅新材料有限公司 | 多组分石榴石结构闪烁晶体生长方法及设备 |
| CN114086249A (zh) * | 2021-12-02 | 2022-02-25 | 北京镓和半导体有限公司 | 氧化镓单晶制备中抑制原料分解和铱金坩埚氧化的方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3723599A (en) * | 1971-08-18 | 1973-03-27 | Bell Telephone Labor Inc | Technique for growth of single crystal gallium garnet |
| CH624151A5 (ja) * | 1976-08-05 | 1981-07-15 | Alusuisse | |
| US4400232A (en) * | 1981-11-09 | 1983-08-23 | Eagle-Picher Industries, Inc. | Control of oxygen- and carbon-related crystal defects in silicon processing |
-
1982
- 1982-11-08 JP JP57195703A patent/JPS5988398A/ja active Granted
-
1983
- 1983-06-13 US US06/503,837 patent/US4534821A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62256785A (ja) * | 1986-04-30 | 1987-11-09 | Nec Corp | 単結晶育成方法 |
| JPH0316996A (ja) * | 1989-06-15 | 1991-01-24 | Nippon Mining Co Ltd | 化合物半導体単結晶の製造方法 |
| JP2009221035A (ja) * | 2008-03-14 | 2009-10-01 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 常磁性ガーネット結晶と常磁性ガーネット結晶の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6410479B2 (ja) | 1989-02-21 |
| US4534821A (en) | 1985-08-13 |
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