| 研究課題/領域番号 |
02452143
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
福田 承生 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (30199236)
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| 研究分担者 |
塚田 隆夫 東北大学, 非水溶液化学研究所, 講師 (10171969)
宝沢 光紀 東北大学, 非水溶液化学研究所, 教授 (70005338)
岡野 泰則 東北大学, 金属材料研究所, 助手 (90204007)
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| キーワード | 融液内対流 / 自然対流 / マランゴニ対流 / 磁界印加結晶育成 / 半導体結晶 / 半導体混晶 / 酸化物結晶 / 熱・物質の移動現象 |
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| 研究概要 |
1.目的と検討項目
本研究では、各種単結晶育成における磁場印加の影響・効果を科学的・技術的に普遍化することを究極の目標とし、結晶育成中の融液内対流による、熱・物質の移動現象におよぼす磁界印加効果を解明し、結晶成長に係わる熱・物質移動の制御法に関する新しい提言を行うことを目的として研究を進めている。今年度は、融液の対流に対する磁界の効果を理論的に解明するための基礎実験と数値解析および次年度に行う磁界印加結晶育成のための実験装置の構築を行った。
2.結果および成果
(1)磁界効果の理論的解析の結果、自然対流の速度は印加磁界の二乗に反比例し、マランゴニ対流の速度は印加磁界の一乗に反比例することを明かにした。これにより、従来磁界の対流抑制効果を考えるうえで複雑な要因となっていた、自然対流とマランゴニ対流とを分離可能となり、今後の解析に大きな効果をもたらす。
(2)磁界印加結晶育成の実験装置の構築により、約3000Oeの水平磁界印加のもとで、GaAs、GaSbなど化合物半導体結晶、InGaAs、AlGaAsなど化合物半導体混晶および還元雰囲気中での酸化物結晶育成が可能な実験装置を完成した。これは次年度の半導体結晶、酸化物結晶成長への磁界印加効果の実験的解明に活用できる。
3.次年度は本年度の成果・進捗をもとに、磁界印加のもとで、各種半導体結晶および酸化物結晶育成を行い、その効果を実験的に明かにする。次にこれらの実験デ-タをもとに、数値解析の高度化・進展を図り、磁界による熱・物質移動の効果的制御手法を提案する。
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