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CZ法単結晶作成におけるTwisting

CZ 法单晶制造中的扭转

基本信息

批准号：
04227205
负责人：
福田承生
金额：
$ 0.9万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1992
资助国家：
日本
起止时间：
1992 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-04227205/
关键词：
単結晶結晶成長引き上げ法熱移動内部輻射 Twisting 酸素欠損 LiTaO_3

项目摘要

引き上げ(CZ)法にてバルク単結晶を作成する際発生する、Twisting(結晶の曲がり)現象に関し、成長環境相である融液及び結晶内の対流、熱移動現象に関し、構成原子である酸素の挙動の観点より研究を行い以下の結果を得た。(1)結晶成長特性に及ぼす結晶内酸素欠損の影響;Twisting現象に及ぼす結晶内酸素欠損の影響を調べるために、LiTaO_3(LT)単結晶を窒素雰囲気中及び酸素を0.3vol%含む窒素雰囲気中で作成した。酸素欠損の少ない結晶は黄色みがかった透明で、固液界面は融液側に凸の長尺結晶が作成可能であった。これに対し、窒素中で作成した結晶は酸素欠損のため黒色を呈し、固液界面は結晶側に凸となり、作成中の融液から切り離れ、長尺結晶の育成は困難であった。以上のことより僅か0.3vol%の酸素の有無が結晶の着色及び結晶内の熱移動像象、ひいては結晶成長特性に影響を及ぼすことが判明した。(2)融液内対流現象に及ぼす酸素の影響;上記(1)と同様窒素雰囲気中と0.3vol%の酸素を含む窒素雰囲気中でLT融液内対流の様子を観察した。雰囲気中に酸素を含まない場合には、融液表面にスポークパターンと呼ばれる対流を反映した縞模様が鮮明に観察され、融液内の温度振動も激しかった。これに対し雰囲気中に酸素を混入させると、スポークパターンが不鮮明となり、融液内の温度振動が減少した。この原因としては酸素導入にともなう融液の無色化、融液表面張力の局所変化にともなうマランゴニ対流の増大、融液粘性の増大等が考えられるが、今後のさらなる研究が必要である。

Introduction to the CZ method, the crystallization process, the twisting (crystal music) phenomenon, the growth environment The following results were obtained by conducting research on the convection flow in the phase melt and the crystal, the phenomenon of heat transfer, and the movement of the constituent atoms of the acid element. (1) The crystal growth characteristics are affected by the loss of acid in the crystal; the Twisting phenomenon is affected by the loss of acid in the crystal and adjusted. It is made from a single crystal of LiTaO_3 (LT) and acetate containing 0.3 vol% of acetic acid. It is possible to create low-acid crystals, yellow crystals, and transparent crystals due to lack of acid, and long and convex crystals at the solid-liquid interface on the melt side.これに対し, sulfate medium made of したcrystalline はacid element loss のためblack をappearsし, solid-liquid interface はThe side of the crystal is convex, the melt in the process is cut and separated, and the growth of long crystals is difficult. The above のことより is only based on the presence or absence of 0.3vol% acid, coloration of crystals, thermal motion images in the crystals, influence of ひいては crystal growth characteristics, and ぼすことが. (2) The phenomenon of coherence in the melt and the influence of the acid element; the above mentioned (1) is the same as the acid content of 0.3vol% of the acid content in the melt. In the case where the acid content of the atmosphere is contained, the melt surface is exposed. The る対流をreflects the した缟秘がclear に観看され, and the temperature oscillation in the melt is stimulating and しかった. The これに対しambience is mixed with させると, the スポークパターンが is not bright, and the temperature vibration in the melt is reduced. The reason for this is the introduction of acid into the melt, which causes the melt to become colorless and the surface tension of the melt to change. The increase in flow and melt viscosity are not considered, and it is necessary to conduct further research on them in the future.