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LFB超音波顕微鏡による材料評価法を応用した光用MgO:LiNbO_3単結晶の開発

研究課題

研究課題/領域番号 04555063
研究種目

試験研究(B)

配分区分補助金
研究分野 電子材料工学
研究機関東北大学

研究代表者

櫛引 淳一  東北大学, 工学部, 教授 (50108578)

研究分担者 佐橋 家隆  (株)山寿セラミックス, 晶研事業部, 開発部長
中山 一司  工業技術院機械技術研究所, 極限技術部, 室長
三野宮 利男  東北大学, 工学部, 教務職員 (40222418)
中鉢 憲賢  東北大学, 工学部, 教授 (20006224)
YAMANAKA Kazushi  Mechanical Engr.Lab., Division Head
山中 一司  工業技術院機械技術研究所, 基礎機械部, 主任研究官
研究期間 (年度) 1992 – 1994
研究課題ステータス 完了 (1994年度)
配分額 *注記
13,000千円 (直接経費: 13,000千円)
1994年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
1993年度: 4,200千円 (直接経費: 4,200千円)
1992年度: 6,500千円 (直接経費: 6,500千円)
キーワード直線集束ビーム超音波顕微鏡 / V(z)曲線解析法 / 定量測定法 / 漏洩弾性表面波 / 電子デバイス材料 / オプトエレクトロニクス材料 / MgO:LiNbO_3 / 単結晶評価技術 / V(Z)曲線解析法 / 定量計測法
研究概要

本研究では、本代表研究者らが発明・開発した直線集束ビーム(LFB)超音波顕微鏡システムをオプトエレクトロニクス用材料として注目されているMgO:LiNbO_3単結晶の科学的・産業的課題に適用し、その材料評価法の確立と、所望の光学的特性を有する結晶成長条件の探求を目指した。
1.100mmX100mmの走査範囲に対して漏洩弾性表面波(LSAW)速度測定において0.01%の測定分解能をもつ高信頼性システムを実現した。
2.光損傷に対して有効なMgOの不純物量を0mol%から13mol%まで変化させて単結晶を引き上げウエハを作成し、X,Y,Zの基本面試料に対してLSAW速度の伝搬方向依存性と密度を測定した。MgO濃度の増加にともない、速度はすべての結晶面ですべての伝搬方向性に対して単調に増大すること、密度は単調に減少することなど、化学組成と弾性的特性の関係を初めて明らかにした。
3.LSAW速度と諸化学・物理特性(化学組成比、キューリ温度、密度、屈折率、格子定数)の精密測定値と比較検討し、その対応関係を明らかにした。また、本超音波法が従来の測定法によりはるかに高い感度・分解能を持つことを明らかにした。
4.光学用大口径MgO(5mol%):LiNbO_3単結晶を育成し、結晶内のLSAW速度分布を測定した。結晶内で最大速度差が3m/sであることを明らかにした。また、弾性的不均一を明確に促え、結晶引き上げ中の成長条件(結晶引き上げ速度、回転速度、融液中の温度分布、育成炉の温度分布など)の変化を考察できる初めてのデータを得た。
5.プロトン交換層の解析・評価法の開発:Z-cut MgO(5mol%):LiNbO_3基板上に形成したプロトン交換光導波路試料を用いて基礎実験を行い、オプトエレクトロニクス・デバイス作成プロセスにおける新しい解析・評価技術の可能性を明示した。

報告書

(4件)
  • 1994 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1993 実績報告書
  • 1992 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (24件)

  • [文献書誌] J.Kushibiki: "Elastic Propertise of 5-mol% MgO Doped LiNbO_3 Crystals Measured by Line-Focus-Beam Acoustic Microscopy" Appl. Phys. Lett.61. 2164-2166 (1992)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.Kushibiki: "A Calibration of the LFB Acoustic Microscoope System Using Isotropic Standard Specimens" 1992 IEEE Ultrasonics Symp. Proc.719-722 (1992)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Kobayashi: "Improbement of Measurement Accuracy of Line-Focus-Beam Acoustic Microscope System" 1992 IEEE Ultrasonics Symp. Proc.739-742 (1992)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.Kushibiki: "Quantitative Evaluation of 36゚ YX-LiTaO_3 Wafers by LFB Acoustic Microscopy" Ultrasonics International 93 Conf. Proc.49-52 (1993)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.Kushibiki: "Line-Focus-Beam Acoustic Microscopy for Quantitative Material Characterization" Proc.The Third Japan International SAMPE Symp.2188-2195 (1993)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.Kushibiki: "Characterizaiton of 36゚ YX-LiTaO_3 Wafers by Line-Focus-Beam Acoustic Microscopy" IEEE Trans. UFFC. 42. 83-90 (1995)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 三野宮 利男: "方向性点集束ビーム超音波顕微鏡システム" 日本音響学会誌. 51. 211-220 (1995)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.Kushibiki: "Line-Focus-Beam Acoustic Microscopy Characterization of Proton-Exchanged Layers in LiTaO_3 Optoelectronics Devices" Appl.Phys.Lett.(in press). (1995)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.Kushibiki: "Elastic properties of 5-mol% MgO deped LiNbO_3 crystals measured by line-focus-beam acousticmicroscopy" Appl.Phys.Lett.Vol.61, No.18. 2164-2166 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.Kushibiki: "A Calibration method of the LFB acoustic microscope system using isotropic standard specimens" 1992 IEEE Ultrasonics Symp.Proc.719-722 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Kobayashi: "Improvement of measurement accuracy of line-focus-beam acoustic microscope system" 1992 IEEE Ultrasonics Symp.Proc.739-742 (1992)

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    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.Kushibiki: "Quanitative Evaluation of 36゚ YX-LiTaO_3 Wafers by LFB Acoustic Microscopy" Ultrasonics International 93 Conf.Proc.49-52 (1993)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.Kushibiki: "Line-Focus-Beam Acoustic Microscopy for Quantitative Material Characterization" Proc.the Third Japan International SAMPE Symp.2188-2195 (1993)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.Kushibiki: "Characterization of 36゚ YX-LiTaO_3 Wafers by Line-Focus-Beam Acoustic Microscopy" IEEE Trans.UFFC. Vol.42, No.1. 83-90 (1995)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Sannomiya: "Directional point-focus-beam coustic microscope system" J.Acoust.Soc.Japan. Vol.51, No.3. 211-220 (1995)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.Kushibiki: "Line-Focus-Beam acoustic microscopy characterization of proton-exchanged layrs in LiTaO_3 optoelectronics divices" Appl.Phys.Lett.in press. (1995)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.Kushibiki: "Characterization of 36° YX-LiTaO_3 Wafers by Line-Focus-Beam Acoustic Microscopy" IEEE Trans.UFFC. 42. 83-90 (1995)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 三野宮利男: "方向性点集束ビーム超音波顕微鏡システム" 日本音響学会誌. 51. 211-220 (1995)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] J.Kushibiki: "Line-Focus-Beam acoustic microscopy characterization of proton-exchanged layers in LiTaO_3 optoelectronics devices" Appl.Phys.Lett.(in press). (1995)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 櫛引淳一: "Quantitative Evaluation of 36゚YX-LiTaO_3 Wafers by LFB Acoustic Microscopy" Ultrasonics International 93 Conf.Proc.49-52 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 櫛引淳一: "Line-Focus-Beam Acoustic Microscopy for Quantitative Material Characterization" Proc.The Third Japan International SAMPE Symp.2188-2195 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] J.Kushibiki: "Elastic properties of 5-mol% MgO doped LiNbO_3 crystals measured by line-focus-beam acoustic microscopy" Appl.Phys.Lett.61. 2164-2166 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] J.Kushibiki: "A calibration of the LFB acoustic microscope system using isotropic standard specimens" 1992 IEEE Ultrasonics Symp.Proc.(1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] T.Kobayashi: "Improvement of measurement accuracy of line-focus-beam acoustic microscope system" 1992 IEEE Ultrasonics Symp.Proc.(1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書

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公開日: 1992-04-01   更新日: 2016-04-21  

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