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METHOD OF HEAT TREATMENT OF SINGLE CRYSTAL SUBSTRATE achieved

Patent code P110003014
File No. N072P02
Posted date Jun 14, 2011
Application number P2003-077151
Publication number P2004-288767A
Patent number P4388294
Date of filing Mar 20, 2003
Date of publication of application Oct 14, 2004
Date of registration Oct 9, 2009
Inventor
  • (In Japanese)鯉沼 秀臣
  • (In Japanese)松本 祐司
  • (In Japanese)山本 雄一
  • (In Japanese)望月 圭介
  • (In Japanese)福士 大吾
Applicant
  • (In Japanese)国立研究開発法人科学技術振興機構
  • (In Japanese)AGC株式会社
  • (In Japanese)株式会社信光社
Title METHOD OF HEAT TREATMENT OF SINGLE CRYSTAL SUBSTRATE achieved
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To ensure high flatness in an atomic level on the surface of a TiO2 rutile single crystal substrate.
SOLUTION: The TiO2 rutile single crystal substrate selected from surface orientation (110), (100), (001), (111) and (101) is cleaned with an organic solvent. After cleaning is performed with an acid solvent, calcination is carried out for one hour by using an electric furnace at a heating temperature of about 300-1,100oC under atmospheric pressure. Consequently, a structure is obtained which has an atomic step 2 and a terrace 1 of about 0.22-0.46nm in height on the surface of the TiO2 rutile single crystal substrate of the selected surface orientation.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)


良質なエピタキシャル膜の作製には、単結晶基板表面の原子レベルの平坦性が大きく影響されることは知られている。これまで、SrTiO3単結晶基板やサファイア単結晶基板については、極めて高い平坦度が得られる処理技術が開発され、その処理技術が例えば特許第3252052号特許公報、特許第3015261号特許公報及び特許第3244966号特許公報などにおいて提案されており、現在は超平坦化技術が確立されているのが実情である。

Field of industrial application (In Japanese)


本発明は、誘電体、磁性体、高温超電導体などの薄膜成長用基板や光触媒材料の発現機構解明のための材料などに適用される単結晶基板の熱処理方法に関するものである。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
TiO2ルチル単結晶基板を大気下400°C~1,000°Cの加熱温度で1時間焼成して、選択した面方位(110)の上記TiO2ルチル単結晶基板の表面に0.32nmの高さの原子ステップ及びテラス構造を得るようにしたことを特徴とする単結晶基板の熱処理方法。

【請求項2】
 
TiO2ルチル単結晶基板を大気下400°C~1,100°Cの加熱温度で1時間焼成して、選択した面方位(100)の上記TiO2ルチル単結晶基板の表面に0.46nmの高さの原子ステップ及びテラス構造を得るようにしたことを特徴とする単結晶基板の熱処理方法。

【請求項3】
 
TiO2ルチル単結晶基板を大気下800°C~900°Cの加熱温度で1時間焼成して、選択した面方位(001)の上記TiO2ルチル単結晶基板の表面に0.30nmの高さの原子ステップ及びテラス構造を得るようにしたことを特徴とする単結晶基板の熱処理方法。

【請求項4】
 
TiO2ルチル単結晶基板を大気下500°C~900°Cの加熱温度で1時間焼成して、選択した面方位(111)の上記TiO2ルチル単結晶基板の表面に0.22nmの高さの原子ステップ及びテラス構造を得るようにしたことを特徴とする単結晶基板の熱処理方法。

【請求項5】
 
TiO2ルチル単結晶基板を大気下600°C~800°Cの加熱温度で1時間焼成して、選択した面方位(101)の上記TiO2ルチル単結晶基板の表面に0.25nmの高さの原子ステップ及びテラス構造を得るようにしたことを特徴とする単結晶基板の熱処理方法。

【請求項6】
 
前処理としてTiO2ルチル単結晶基板の表面を有機溶剤で洗浄し、ついで酸性溶剤で洗浄しておくことを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の単結晶基板の熱処理方法。
IPC(International Patent Classification)
Drawing

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JP2003077151thum.jpg
State of application right Registered
Reference ( R and D project ) CREST Development of Advanced Nanostructured Materials for Energy Conversion and Storage AREA
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