JPS6011294A - 単結晶成長方法 - Google Patents
単結晶成長方法Info
- Publication number
- JPS6011294A JPS6011294A JP58117368A JP11736883A JPS6011294A JP S6011294 A JPS6011294 A JP S6011294A JP 58117368 A JP58117368 A JP 58117368A JP 11736883 A JP11736883 A JP 11736883A JP S6011294 A JPS6011294 A JP S6011294A
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- JP
- Japan
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- recrystallization
- single crystal
- melt
- alloy ingot
- solid
- Prior art date
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- Pending
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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
-
- 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
- C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
- C30B29/10—Inorganic compounds or compositions
- C30B29/46—Sulfur-, selenium- or tellurium-containing compounds
- C30B29/48—AIIBVI compounds wherein A is Zn, Cd or Hg, and B is S, Se or Te
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
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】
（ａ）発明の技術分野
本発明は単結晶成長方法、１時に固体再結晶法によって
単結晶成長を行なう蒸発し易い成分を含む化合物につい
て組成変動及び欠陥が抑制される単結晶成長方法に関す
る。
単結晶成長を行なう蒸発し易い成分を含む化合物につい
て組成変動及び欠陥が抑制される単結晶成長方法に関す
る。
＋ｂｌ 技術の背景
赤外線検知に適する半導体材料としてテルル化水鎖カド
ミウム（Ｈｇｌ−ｘｏｄｘＴθ）が知られている。この
３元化合物において水銀およびカドミウムはテルルと化
合してあたかも１元素のように作用して擬似２元素特性
を示す。すなわち大きいエネルギギャップ幅（Ｆｉｇ：
１．６θＶ）ｔ＝有する半導体で６るＣｄＴｅと、負の
エネルギギャップ幅（Ｅｇ≠−〇、３θＶ）を有する半
金属であるＨｇＴｅとからなるＨｇ１−’ｘＣｄｘＴｅ
は０ｄＴｅ のモル分率ｘＶＣはぼ比例するエネルギギ
ャップ幅を有する。この特性に上って、前記モル分率Ｘ
を選択して波長約１乃至３０〔μｍ′３程度の範囲にお
いて任意の波長帯域の赤外線に対応する検知器が可能と
なる。
ミウム（Ｈｇｌ−ｘｏｄｘＴθ）が知られている。この
３元化合物において水銀およびカドミウムはテルルと化
合してあたかも１元素のように作用して擬似２元素特性
を示す。すなわち大きいエネルギギャップ幅（Ｆｉｇ：
１．６θＶ）ｔ＝有する半導体で６るＣｄＴｅと、負の
エネルギギャップ幅（Ｅｇ≠−〇、３θＶ）を有する半
金属であるＨｇＴｅとからなるＨｇ１−’ｘＣｄｘＴｅ
は０ｄＴｅ のモル分率ｘＶＣはぼ比例するエネルギギ
ャップ幅を有する。この特性に上って、前記モル分率Ｘ
を選択して波長約１乃至３０〔μｍ′３程度の範囲にお
いて任意の波長帯域の赤外線に対応する検知器が可能と
なる。
（Ｃ）従来技術と問題点
前記のＨｇ１−ｘｃｄ、ｘＴｅ を用いて検知器を実現
するためにはその単結晶を成長させることが必要である
が、従来のＨｇ１−ｘＣ１ｄｘＴθ 単結晶の製造方法
は例えば下記の」：うである。
するためにはその単結晶を成長させることが必要である
が、従来のＨｇ１−ｘＣ１ｄｘＴθ 単結晶の製造方法
は例えば下記の」：うである。
すなわち水ｔａ（Ｈｇ）、カドミウム（Ｃａ）及びテル
ル（Ｔｅ）の所要のモル分率Ｘに適合する化学量的混合
物をアンプルに収容して、これを液相線より高温の所定
の温度捷で口・ノキング炉内で加熱し、ロック運動を加
えて均質の化合物液体とした後にこれを冷却して多数の
粒界を有するＨｇｌ−ｘｃｄｘＴｅ のインゴットを得
る。
ル（Ｔｅ）の所要のモル分率Ｘに適合する化学量的混合
物をアンプルに収容して、これを液相線より高温の所定
の温度捷で口・ノキング炉内で加熱し、ロック運動を加
えて均質の化合物液体とした後にこれを冷却して多数の
粒界を有するＨｇｌ−ｘｃｄｘＴｅ のインゴットを得
る。
この合金インゴットを単結晶化するには固体再結晶法が
適用される。固体再結晶法とは多数の粒界を有する結晶
を高温に保持するとき粒界が自由エネルギーを低減させ
るように移動して単結晶化されることを利用した単結晶
成長方法である。この固体再結晶法においては第１図（
ａ）に示す如くアンプル１に前記インゴット２を収容し
て、インゴット２上に固相が液相と共存するスラッジ２
３が存在する状態で単結晶化を進行させる。
適用される。固体再結晶法とは多数の粒界を有する結晶
を高温に保持するとき粒界が自由エネルギーを低減させ
るように移動して単結晶化されることを利用した単結晶
成長方法である。この固体再結晶法においては第１図（
ａ）に示す如くアンプル１に前記インゴット２を収容し
て、インゴット２上に固相が液相と共存するスラッジ２
３が存在する状態で単結晶化を進行させる。
しかしながらこの従来の固体再結晶法によって得られる
単結晶においては、第１図（ｂ）に例示する如く、その
スラッシュ３との界面側でＨｇのモル分率が減少しＯ（
］のモル分率Ｘが増加する大きな組成変動を生ずる。と
のＨｇのモル分率の減少は固体再結晶法の実施中に蒸発
し易いＨｇがスラッシュ３γ介してその上方の空間４内
１（蒸発すること番でよる、。
単結晶においては、第１図（ｂ）に例示する如く、その
スラッシュ３との界面側でＨｇのモル分率が減少しＯ（
］のモル分率Ｘが増加する大きな組成変動を生ずる。と
のＨｇのモル分率の減少は固体再結晶法の実施中に蒸発
し易いＨｇがスラッシュ３γ介してその上方の空間４内
１（蒸発すること番でよる、。
この組成変動は先に述べた如くエネルギギャップ幅の変
動を生じて、目的とする波長帯域に適合するＨｇ１−ｘ
ｃｄｘＴｅ 単結晶の歩留りを著しく低下させている。
動を生じて、目的とする波長帯域に適合するＨｇ１−ｘ
ｃｄｘＴｅ 単結晶の歩留りを著しく低下させている。
（ｄ） 発明の目的
本発明は前記の如き現状を改善するために。
Ｈｇ１−ｘＣｄｘＴｅ の如く蒸発し易い元素を含む単
結晶についてその組成変動が抑制される成長方法を提供
することを目的とする。
結晶についてその組成変動が抑制される成長方法を提供
することを目的とする。
（、） 発明の構成
本発明の前記目的は、アンプル内に合金インゴットと溶
液とを収容し、再結晶温度において前記合金インゴｙ）
と前記溶液と該溶液に接する蒸気とを平衡状態として前
記合金インゴットの固体再結晶化を行なう単結晶成長方
法により達成される。
液とを収容し、再結晶温度において前記合金インゴｙ）
と前記溶液と該溶液に接する蒸気とを平衡状態として前
記合金インゴットの固体再結晶化を行なう単結晶成長方
法により達成される。
（ｆ） 発明の実施例
以下本発明を実施例により図面を参照して具体的に説明
する。
する。
（：）例えばＨｇ１−ｘＣｄｘＴｅ 単結晶を本発明の
成長方法によって製造するには、まず従来技術によって
合金インゴットを製造する。すなわちＨｇ、、Ｃｄ及び
Ｔｅの所要のモル分率Ｘに適合する化学量的混合物を第
１のアンプルに収容してこれを液相線より高温の所定の
温度までロッキング炉内で加熱し、ロック運動を加えて
均質の化合物液体とした後にこれを冷却して多数の粒界
を有するＨｇ１−ｘｃｄｘＴｅ 合金インゴットとする
。
成長方法によって製造するには、まず従来技術によって
合金インゴットを製造する。すなわちＨｇ、、Ｃｄ及び
Ｔｅの所要のモル分率Ｘに適合する化学量的混合物を第
１のアンプルに収容してこれを液相線より高温の所定の
温度までロッキング炉内で加熱し、ロック運動を加えて
均質の化合物液体とした後にこれを冷却して多数の粒界
を有するＨｇ１−ｘｃｄｘＴｅ 合金インゴットとする
。
（４）次いで固体再結晶法によって前記合金インゴット
を単結晶化する。第２図（ａ＞は本発明による固体再結
晶法の実施例を示す模式断面図でｂす、第２図（ｂ）は
第２図（ａ）に示すアンプル内の温度分布の例を示す図
である。
を単結晶化する。第２図（ａ＞は本発明による固体再結
晶法の実施例を示す模式断面図でｂす、第２図（ｂ）は
第２図（ａ）に示すアンプル内の温度分布の例を示す図
である。
第２図（ａ）において、１１は再結晶化用アンプル、１
２は前記合金インゴットである。すなわち前記合金イン
ゴット１２は第１のアンプルから取出されて再結晶化用
アンプル１１に収容される。本発明においては、アンプ
ル１１内の合金インゴット１２の上部に後に詳細に説明
する溶液１３が収容され、溶液１３の上部の空間の空気
等を排気してアンプル１１を封止する。
２は前記合金インゴットである。すなわち前記合金イン
ゴット１２は第１のアンプルから取出されて再結晶化用
アンプル１１に収容される。本発明においては、アンプ
ル１１内の合金インゴット１２の上部に後に詳細に説明
する溶液１３が収容され、溶液１３の上部の空間の空気
等を排気してアンプル１１を封止する。
前記溶液１３は）Ｔｇ、 ＣｅＬ及びＴｏからなり。
第２図（ｂ）に例示する如く分布するアンプル内の合金
インゴット１２（溶液１３との界面の温度Ｔ８）、溶液
１３．及び溶液１３上の蒸気１４（温度’ｌ”ｖ） の
再結晶温度において１合金インゴット１２と溶液１３と
蒸気１４とが平衡状態となる組成とされている。
インゴット１２（溶液１３との界面の温度Ｔ８）、溶液
１３．及び溶液１３上の蒸気１４（温度’ｌ”ｖ） の
再結晶温度において１合金インゴット１２と溶液１３と
蒸気１４とが平衡状態となる組成とされている。
この溶液１３の組成はＨｇ１−ｘｃｄｘＴｅ 結晶のＣ
ａモル分率Ｘと前記温度Ｔ６及びＴｖに基づいて蒸気１
４の分圧とともに相図（でより選択され、また溶液１３
の量は蒸気１４すなわち上部空間の容積と蒸気１４の分
圧とに基づいて決定される。
ａモル分率Ｘと前記温度Ｔ６及びＴｖに基づいて蒸気１
４の分圧とともに相図（でより選択され、また溶液１３
の量は蒸気１４すなわち上部空間の容積と蒸気１４の分
圧とに基づいて決定される。
例えばＨｇ１−ｘｃｄｘＴｅ 結晶のＣｄモル分率Ｘが
０．２．温度Ｔｖが７１０（’Ｏ）であると、き、、溶
液１３の組成はＨｇ：Ｏｄ：Ｔθ＝０．４１５：０．０
３５：０．５５０となる。
０．２．温度Ｔｖが７１０（’Ｏ）であると、き、、溶
液１３の組成はＨｇ：Ｏｄ：Ｔθ＝０．４１５：０．０
３５：０．５５０となる。
って単結晶成長が終了する。
以上説明した実施例の成長方法によって得られだＣｄモ
ル分率ｘ −０，２を目的値とするＨｇ１−ｘＴｅ 単
結晶についてａモル分率Ｘの分布を調査した結果、イン
ゴット全体（約１２（１ｎ）でｘ ＝ ０．２±０．０
５の均一な組成の単結晶が得られて１本発明による溶液
の添加によって平衡状態を形成して２合金インゴットの
蒸発し易い成分であるＨｇの減耗を抑制することの効果
が確認された。
ル分率ｘ −０，２を目的値とするＨｇ１−ｘＴｅ 単
結晶についてａモル分率Ｘの分布を調査した結果、イン
ゴット全体（約１２（１ｎ）でｘ ＝ ０．２±０．０
５の均一な組成の単結晶が得られて１本発明による溶液
の添加によって平衡状態を形成して２合金インゴットの
蒸発し易い成分であるＨｇの減耗を抑制することの効果
が確認された。
以上説明した実施例けＨｇ１−ｘ９７７Ｔｅ ４ｊ結晶
を対象としているが１本発明は蒸発し易い成分を含む他
の化合物の単結晶成長に際しても適用することができ１
組成変動の少ない単結晶を得ることが可能となる。
を対象としているが１本発明は蒸発し易い成分を含む他
の化合物の単結晶成長に際しても適用することができ１
組成変動の少ない単結晶を得ることが可能となる。
（ｇ） 発明の詳細
な説明した如く本発明によれば、固体再結晶法によって
単結晶成長を行なう蒸発し易い成分を含む化合物につい
て、その再結晶化工程中に従来大幅に生じていた該成分
の減耗が抑制されて１組成変動及び欠陥が極めて少ない
単結晶を成長することが可能となる。
単結晶成長を行なう蒸発し易い成分を含む化合物につい
て、その再結晶化工程中に従来大幅に生じていた該成分
の減耗が抑制されて１組成変動及び欠陥が極めて少ない
単結晶を成長することが可能となる。
第１図（ａ、）は固体再結晶法の従来例の説明図、第１
図（ｂ）は従来法により得られる単結晶の組成変動の例
を示す図、第２図（、）は本発明の実施例を示す模式断
面図、第２図ｆｂ）は該実施例における温度分布を例示
する図である〜。 図において１】１はアンプル、１２は合金インゴット、
１３は平衡溶液、１４は蒸気、１５は再結高炉を示す・ 項５ ｌ 図 （０−ン 年２薗（亀） （し） Ｃｄｑ ヨし：ノＬ５づチン・呆〕１４χ（シ）
図（ｂ）は従来法により得られる単結晶の組成変動の例
を示す図、第２図（、）は本発明の実施例を示す模式断
面図、第２図ｆｂ）は該実施例における温度分布を例示
する図である〜。 図において１】１はアンプル、１２は合金インゴット、
１３は平衡溶液、１４は蒸気、１５は再結高炉を示す・ 項５ ｌ 図 （０−ン 年２薗（亀） （し） Ｃｄｑ ヨし：ノＬ５づチン・呆〕１４χ（シ）
Claims (1)
- アンプル内に合金インゴットと溶液とを収容し再結晶温
度において前記合金インゴットと前記溶液と該溶液に接
する蒸気とを平衡状態として前記合金インゴットの固体
再結晶化を行なうことを特徴とする単結晶成長方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58117368A JPS6011294A (ja) | 1983-06-29 | 1983-06-29 | 単結晶成長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58117368A JPS6011294A (ja) | 1983-06-29 | 1983-06-29 | 単結晶成長方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6011294A true JPS6011294A (ja) | 1985-01-21 |
Family
ID=14709927
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58117368A Pending JPS6011294A (ja) | 1983-06-29 | 1983-06-29 | 単結晶成長方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6011294A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100374600C (zh) * | 2005-12-26 | 2008-03-12 | 云南文山斗南锰业股份有限公司 | 双联摇炉法生产中碳锰铁的方法 |
-
1983
- 1983-06-29 JP JP58117368A patent/JPS6011294A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100374600C (zh) * | 2005-12-26 | 2008-03-12 | 云南文山斗南锰业股份有限公司 | 双联摇炉法生产中碳锰铁的方法 |
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