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機能性単結晶育成過程の仮想実験室システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 11555035
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 機械材料・材料力学
研究機関九州大学

研究代表者

宮崎 則幸  九州大学, 大学院・工学研究院, 教授 (10166150)

研究分担者 渡辺 隆之  (株)CRCソリューションズ, 技術担当部長
池田 徹  九州大学, 大学院・工学研究院, 助教授 (40243894)
研究期間 (年度) 1999 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
7,500千円 (直接経費: 7,500千円)
2001年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
2000年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
1999年度: 4,700千円 (直接経費: 4,700千円)
キーワード単結晶育成 / 半導体 / 酸化物 / 熱応力 / 転位密度 / 割れ / 結晶異方性 / 有限要素法 / 機能性単結晶 / 転位 / 伝熱解析 / 熱応力解析 / 転位密度評価 / 可視化
研究概要

本研究によって得られた成果は下記の通りである。
(1)単結晶体を等方性体と仮定した場合の転位密度評価解析コードの開発に成功した。これを用いることによりSi、GaAs、InPといった半導体単結晶育成過程の転位密度評価解析を行った。
(2)弾性係数、特定のすべり方向といった単結晶体の結晶異方性を近似的に考慮し、軸対称有限要素法によりこのような結晶異方性を考慮できる転位密度評価解析コードの開発に成功した。この解析コードでは結晶異方性を周方向に平均化することにより、この効果を近似的に考慮している。このように結晶異方性を考慮することにより、GaAsとInPバルク単結晶について結晶育成方向の違いと転位密度との関係を明らかにした。
(3)前記の研究をさらに発展させ、弾性係数、特定のすべり方向といった単結晶体の結晶異方性を厳密に考慮した単結晶育成過程の三次元転位密度評価解析コードのプロトタイプの開発を行った。
(4)単結晶体を等方性と仮定してた単結晶インゴットアニール過程の転位密度評価解析コードの開発に成功した。これを用いることによりGaAsインゴットアニール過程の転位密度評価解析を実施した。
(5)弾性係数、特定のすべり方向といった単結晶体の結晶異方性を厳密に考慮した単結晶インゴットアニール過程の三次元転位密度評価解析コードのプロトタイプの開発を行った。
(6)各種単結晶育成過程の熱応力評価解析コードの開発を行い、これらを統合するとともにプリ、ポストプロセッサーを整備して単結晶育成過程の熱応力解析システムを完成した。

報告書

(4件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (38件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (38件)

  • [文献書誌] 宮崎則幸: "バルク単結晶CZ育成過程の転位密度シミュレーション"結晶成長学会誌. 26巻. 131-138 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.MIYAZAKI: "Dislocation Density Analysis of Bulk Semiconductor Single Crystal during CZ Growth Process (Effects Crystal Anisotropy)"JSME International Journal. Vol.46. 485-491 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.MIYAZAKI: "Cracking of GSO Single Crystal Induced by Thermal Stress"Computer Modeling in Engineering & Sciences. Vol.1. 101-107 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 宮崎則幸: "単結晶インゴットアニール過程の転位密度解析コードの開発"日本機械学会論文集(A編). 66巻. 442-447 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.MIYAZAKI: "Development of Dislocation Density Analysis Code for Annealing Process of Single Crystal Ingot"Journal of Crystal Growth. Vol.216. 6-14 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.MIYAZAKI: "Dislocation Density Analysis of GaAs Single Crystal during CZ Growth Process"Advances in Computational Engineering & Sciences. Vol.I. 296-301 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.MIYAZAKI: "Dislocation Density Analyses of GaAs Bulk Single Crystal during Growth Process (Effect of Crystal Anisotropy)"Journal of Crystal Growth. Vol.218. 221-231 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.MIYAZAKI: "Dislocation Density Simulations for Bulk Single Crystal Growth Process Using Dislocation Kinetics Model"IUTAM Symposium on Creep in Structures. 115-124 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.MIYAZAKI: "Development of Thermal Stress Analysis System for Single Crystal Growth Process"Advances in Computational Engineering & Sciences. Paper ID205 (2001)

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    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 宮崎則幸: "単結晶インゴットアニール過程の三次元転位密度解析コードの開発"日本機械学会論文集(A編). 67巻. 1603-1608 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 宮崎則幸: "斜方晶系単結晶の熱応力解析-BAO単結晶を例として-"シミュレーション. 20巻. 274-278 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 宮崎則幸: "半導体バルク単結晶CZ育成過程における転位密度の三次元解析"日本機械学会論文集(A編). 68巻. 21-25 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.MIYAZAKI: "Development of Thermal Stress Analysis System for Anisotropic Single Crystal Growth"Journal of Crystal Growth. (未定). (2002)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N. MIYAZAKI: "Dislocation Density Simulation for Bulk Single Crystal during CZ Growth (in Japanese)"Journal of the Japanese Association for Crystal growth. Vol. 26. 131-138 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N. MIYAZAKI: "Dislocation Density Analysis of Bulk Semiconductor Single Crystal during CZ Growth Process (Effects of Crystal Anisotropy)"JSME International Journal (Series A). Vol. 46. 485-491 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N. MIYAZAKI: "Cracking of GSO Single Crystal Induced by Thermal Stress"Computer Modeling in Engineering & Sciences. Vol. 1. 101-107 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N. MIYAZAKI: "Development of Dislocation Density Analysis Code for Annealing Process of Single Crystal Ingot (in Japanese)"Transactions of the Japan Society of Mechanical Engineers (series A). Vol. 66. 442-447 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N. MIYAZAKI: "Development of Dislocation Density Analysis Code for Annealing Process of Single Crystal Ingot"Journal of Crystal Growth. Vol. 216. 6-14 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N. MIYAZAKI: "Dislocation Density Analysis of GaAs Single Crystal during CZ Growth Process"Advances in Computational Engineering & Sciences. Vol. I. 296-301 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N. MIYAZAKI: "Dislocation Density Analyses of GaAs Bulk Single Crystal during Growth Process (Effect of Crystal Anisotropy)"Journal of Crystal Growth. Vol. 218. 221-231 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N. MIYAZAKI: "Dislocation Density Simulations for Bulk Single Crystal Growth Process Using Dislocation Kinetics Model"IUTAM Symposium on Creep in Structures. 115-124

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N. MIYAZAKI: "Development of Thermal Stress Analysis System for Single Crystal Growth Process"Advances in Computational Engineering & Sciences, Paper ID 205..

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N. MIYAZAKI: "Development of Three-Dimensional Dislocation Density Analysis Code for Annealing Process of Single Crystal Ingot (in Japanese)"Transactions of the Japan Society of Mechanical Engineers (Series A). Vol. 67. 1603-1608 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N. MIYAZAKI: "Thermal Stress Analysis of Orthorhombic Single Crystal - BAO Single Crystal -"Journal of the Japan Society for Simulation Technology. Vol. 20. 274-278 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N. MIYAZAKI: "Three-Dimensional Dislocation Density Analysis of Bulk Semiconductor Single Crystal during CZ Growth Process (in Japanese)"Transactions of the Japan Society of Mechanical Engineers (Series A). Vol. 68. 21-25 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N. MIYAZAKI: "Development of a Thermal Stress Analysis Code for Anisotropic Single Crystal Growth"Journal of Crystal Growth. (in press).

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    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.MIYAZAKI: "Development of Thermal Stress Analysis System for Single Crystal Growth Process"Advances in Computational Engineering & Sciences. 205 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 宮崎則幸: "単結晶インゴットアニール過程の三次元転位密度評価解析コードの開発"日本機械学会論文集(A編). 67巻662号. 1603-1608 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 宮崎則幸: "斜方晶系単結晶の熱応力解析"シミュレーシヨン. 20巻4号. 274-278 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 宮崎則幸: "半導体バルク単結晶CZ育成過程における転位密度の三次元解析"日本機械学会論文集(A編). 68巻665号. 21-25 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] N.MIYAZAKI: "Development of a Thermal Stress Analysis System for Anisotropic Single Crystal Growth"Journal of Crystal Growthに印刷中. (未定). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 宮崎則幸 他: "単結晶インゴットアニール過程の転位密度解析コードの開発"日本機械学会論文集(A編). 66・643. 442-447 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] N.MIYAZAKI, et al.: "Development of Dislocation Density Analysis Code for Annealing Process of Single-Crystal Ingot"Journal of Crystal Growth. 216. 6-14 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] N.MIYAZAKI, et al.: "Dislocation Density Analysis of GaAs Single Crystal during CZ Growth Process"Advances in Computational Engineering & Sciences. 1. 296-301 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] N.MIYAZAKI, et al.: "Dislocation Density Analyses of GaAs Bulk Single Crystal during Growth Process (Effects of Crystal Anisotropy)"Journal of Crystal Growth. 218. 221-231 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] N.MIYAZAKI,: "Dislocation Density Simulations for Bulk Single Crystal Growth Process Using Dislocation Kinetics Model"IUTAM Symposium on Creep in Structures. 115-124 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] N. MIYAZAKI: "Dislocation Density Analyses of Bulk Semiconductor Single Crystal during CZ Growth Process (Effects of Crystal Anisotropy)"JSME International Journal. 42・4. 485-491 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] N. MIYAZAKI: "Cracking of GSO Single Crystal Induced by Thermal Stress"Computer Modeling in Engineering and Science. 1・1. 101-107 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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