| 研究実績の概要 |
40年来不可能であったSiC単結晶育成炉内の化学種の濃度分布を定量的に解析することが可能となり、さらにはこのデータから結晶成長の過飽和度を算出することができる方法を提案した。このデータをもとに成長表面において、いかなる結晶多型が安定に核生成するかを、２次元核生成理論を用いて定量的に求めることが可能となった。すなわち、SiC単結晶の多型である4H, 15R, 6H, 3Cのいずれの結晶が優先的に成長するかが定量的に予測でき、これを実験により実証した。
実験に関しては、現在九州大学に設置してある簡易昇華法結晶育成装置を用いて結晶多型の安定性の実験を行い、上記の解析結果と定量的に比較検討した。これにより、最適結晶育成条件である「化学量論的組成および結晶多型の制御可能な新規結晶成長法」を提案し、全結晶領域において結晶多型が制御され、かつ化学量論的組成が１：１に近い結晶を全領域に作成することが可能である新規結晶育成法を提案した。これは、今まで40年間にわたるSiC昇華法で実現不可能であったSi, Si2C, SiC2原料の結晶育成炉内における濃度分布の解析を定量的に可能にすることにより初めて可能となった。
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