光・電子材料用バルク単結晶作製プロセスの化学工学的検討および制御法の体系化

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光・電子材料用バルク単結晶作製プロセスの化学工学的検討および制御法の体系化

フォーマット:
助成・補助金
Kyushu Univ. Production 九州大学成果文献
タイトル(他言語):
CHEMICAL ENGINEERING ANALYSIS AND CONTROL OF GROWTH PROCESS OF BULK SINGLE CRYSTALS FOR OPTO-ELECTRONICS DEVICES
責任表示:
今石 宣之(九州大学・機能物質科学研究所・教授)
IMAISHI Nobuyuki(九州大学・機能物質科学研究所・教授)
本文言語:
日本語
研究期間:
1995-1997
概要(最新報告):
本研究は、10名の研究者が単結晶育成Cz炉についての分担課題について2年半にわたって研究し、それらを統合して結晶工学の基礎を構築する事を目的とした。 半導体単結晶育成プロセス: 1.Cz炉内の気相の熱流動、不純物の物質移動について数値解析を行い、自然対流の影響が強いこと、整流ダクトの効果が著しいこと、などを明らかにした。 2.Cz炉内の融液中に生じる振動型対流の構造と振動特性、伝熱特性、不純物拡散挙動について数値解析し、さらに融液に横磁場あるいはカスプ磁場を印加した場合の挙動について詳細な数値解析的検討を行い、磁場印加による融液振動流の制御についての情報を得た。 3.化合物半導体融液内の混合に対する表面張力対流と自然対流の影響を実験的に明らかにした。 4.シリコン結晶内熱応力解析とHassan-Suminoモデルによる転位挙動の予測を行った。 5.「石英ガラス-シリコン融液」、「シリコン融液-気相」における酸素の溶解平衡、溶解速度、及びその他融液物性に関する各種測定を行った。 酸化物単結晶育成プロセス: 1.RF加熱されたCz炉の2次元定常状態を仮定した総合熱流動解析手法を確立した。これにより、与えられた操作条件下での結晶半径、固液界面形状、融液内温度・速度・濃度の分布、結晶内温度分布が算出でき、最適化の手段を提供できる様になった。 2.結晶内温度分布をもとに、結晶の異方性を考慮した3次元熱応力分布を算出できるコードを確立した。 3.結晶の割れを防止するための操作条件最適化を、シミュレーションに基づき予測し、実験的に検証した。 4.酸化物融液(MgTiO_3,La_<0.75>Ca_<0.25>MnO_3)の密度、表面張力の測定を行った。 続きを見る
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