研究課題
基盤研究(B)
鋳造法を用いて作製されるシリコンインゴットの品質は製造後に材料中に存在する残留応力に大きく影響されてい知られている。しかし、残留応力を正しく測定し、その結果を評価する方法は十分に確立されているとはいえない。本研究では、残留応力の測定や発生状況と鋳造プロセスの関連性を詳細に国際共同により調べることを目的とし大学生産技術研究所に設けられている装置を用いてシリコンを連続鋳造した。鋳造条件を変えて試料を作成し、このインゴットを、カナダ国チョークリバー国立原子力研究所において、中性子回折実験を行い、内部ひずみの実測連続鋳造で得られるシリコンの結晶粒径が非常に大きいため従来の測定手法ではひずみ量の測定が困難であった料を測定中回転しながら等方性を持たせて測定する新たな手法をカナダ側で開発して適用した。東京大学では、モデルと伝熱解析から連続鋳造後のシリコンの残留応力を推定するモデルを作成し、実際のプロセス条件を境界析を行なった。この結果と上記実験結果を比較検討した。さらに、現在計算時間の短縮化と汎用計算手法の確立とから、モデルについては解析解を近似的に得るための工夫を行っている。これが可能になれば計算時間が飛躍的将来的には、製造時のオンラインプロセスモニタリングにも適用できる可能性を秘めている。大型電子ビーム溶解装実験を行った。小型電子ビーム溶解炉実験のスケールアップにとどまらず、2台の電子ビームと大型水冷銅製ハーシリコン精製実験を行った。実験の結果、30kg級大型シリコンインゴットを得ることに成功した。
すべて 2001 2000
すべて 雑誌論文 (11件)
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