その場観察法による各種半導体材料の固液界面不安定化現象の解明と高温物性値の決定

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純Sbおよび混晶半導体BixSb1-xの固液界面不安定化現象の直接観察実験を行った。三方晶系の結晶構造を有する純Sbにおいては、固液界面不安定化が生じる臨界成長速度の異方性が大きいことが明らかとなった。c軸と垂直な方向の固液界面においては、不安定化が生じる臨界成長速度がc軸と平行な方向の固液界面に比べて約1.7倍大きくなることが分かった。この原因として、熱伝導率の異方性の影響が大きいことが示唆された。また、Sbリッチ側のBixSb1-xの固液界面不安定化過程を直接観察することに成功した。不安定化後にBiリッチな融液がセル状固液界面の谷部分に局所偏析することにより再融解することが明らかとなった。さらに、化合物半導体InSbの固液界面観察実験にも着手した。面方位を制御した種結晶からの一方向凝固実験を行うために、炉内温度勾配等の実験条件について検討を行った。所望の面方位を有する固液界面を観察するための条件出しが終了した。今後、所望の面方位を有する固液界面における不安定化現象の観察実験を行う。純Siにおける成長速度の異方性を明らかにする実験も行い、｛110｝固液界面の成長速度が｛111｝固液界面の成長速度より大きいことを実験的に初めて示した。さらに、新規に導入した結晶成長装置を用いて、化合物半導体CdTeのバルク結晶成長実験を行い、2インチφのCdTeバルク多結晶が得られた。現在、一方向凝固に伴う多結晶組織の変化について解析中である。