| 研究課題/領域番号 |
07305060
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
化学工学一般
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
今石 宣之 九州大学, 機能物質科学研究所, 教授 (60034394)
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| 研究分担者 |
干川 圭吾 信州大学, 教育学部, 教授 (10231573)
熊川 征司 静岡大学, 電子工学研究所, 教授 (30022130)
塚田 隆夫 東北大学, 反応化学研究所, 助教授 (10171969)
平田 彰 早稲田大学, 理工学部, 教授 (00063610)
尾添 紘之 九州大学, 機能物質科学研究所, 教授 (10033242)
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| 研究期間 (年度) |
1995 – 1997
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| 研究課題ステータス |
完了 (1997年度)
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| 配分額 *注記 |
2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
1997年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
1996年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
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| キーワード | 単結晶育成 / 数値解析 / 移動現像論 / 融液対流 / 対流制御 / 熱応力 / 融液物性 / マランゴニ対流 / 移動現象論 / バルク単結晶 / 移動現象 / 結晶育成工学 / 気相内対流 / シミュレーション / 光・電子材料用バルク単結晶 |
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| 研究概要 |
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。
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