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液相からのバルク単結晶ベータ鉄シリサイド結晶成長法 コモンズ

国内特許コード P04A005603
整理番号 ShIP‐Z008
掲載日 2005年1月18日
出願番号 特願2000-371387
公開番号 特開2002-173400
登録番号 特許第3520333号
出願日 平成12年12月6日(2000.12.6)
公開日 平成14年6月21日(2002.6.21)
登録日 平成16年2月13日(2004.2.13)
発明者
  • 野瀬 康男
  • 倉本 護
  • 百瀬 与志美
  • 立岡 浩一
  • 桑原 弘
出願人
  • 学校法人静岡大学
発明の名称 液相からのバルク単結晶ベータ鉄シリサイド結晶成長法 コモンズ
従来技術、競合技術の概要 鉄シリサイド(β-FeSi2)は熱電変換効率が高く、熱電デバイスへの応用が期待される材料として知られている。しかしながら鉄シリサイドは融点が高く、さらにFe-Si系は異なる組成比、異なる結晶構造を有する多くの相が存在するので、デバイスへの応用に必要な大きさを有するとともに優れた品質の結晶を作製することが困難である。特にFeとSiとの組成比が1:2であるFeSi2では、高温相としてα-FeSi2が存在するため、融液からの成長が不可能である。現在まで、鉄シリサイド結晶は一般に焼結法により作製されているものの、この方法で作製された結晶は品質が劣っており、デバイスの性能劣化を引き起こしている。最近では、化学輸送法やGa、Inを溶媒とした液相成長法によりバルク結晶が作製されているが、熱電デバイス応用に必要な大きさを有する結晶を作製することはできない。また、現在知られている比較的大きな結晶は多結晶であり、単結晶においては不規則な形状をした1mm程度の大きさの結晶しか得られていない。なお、これまでにSbを溶媒とした液相成長によりα相の成長を抑制したβ-FeSi2結晶の成長が行なわれているが、得られる結晶は粒状の多結晶にとどまっている。このように、熱電デバイスに応用可能な大型で高品質のベータ鉄シリサイド単結晶を作製する方法は、未だ得られていないのが現状である。
産業上の利用分野 本発明は、シリサイド結晶成長法に係り、特に大型・高品質のβ鉄シリサイドバルク単結晶を作製する方法に関する。
特許請求の範囲 【請求項1】 第1の加熱温度、および前記第1の加熱温度より高温の第2の加熱温度の間で勾配を設けて温度制御される抵抗加熱炉を準備する工程と、ソース充填部および成長部を有する石英容器内に、溶媒としてのSbおよび溶質としてのα-FeSi2を収容する工程と、前記石英容器の前記ソース充填部および前記成長部が、前記第2の加熱温度および前記第1の加熱温度でそれぞれ加熱されるよう、前記石英容器を前記抵抗加熱炉内に設置する工程と、前記抵抗加熱炉の前記第2の加熱温度を前記第1の加熱温度より常に高く維持しつつ、前記Sbおよびα-FeSi2を加熱することにより、β-FeSi2バルク単結晶を成長する工程とを具備する鉄シリサイド単結晶成長法。
産業区分
  • 合金
  • 固体素子
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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出願権利状態 権利存続中
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