JPS63172941A - 化合物及び合金の溶融状態での拡散定数測定法 - Google Patents
化合物及び合金の溶融状態での拡散定数測定法Info
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- JPS63172941A JPS63172941A JP394587A JP394587A JPS63172941A JP S63172941 A JPS63172941 A JP S63172941A JP 394587 A JP394587 A JP 394587A JP 394587 A JP394587 A JP 394587A JP S63172941 A JPS63172941 A JP S63172941A
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Landscapes
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本発明は、ある種の化合物及び合金等は地上の通常は相
分離もしくは偏析によって、製造が困難でありその高品
質及び高均一化をはかるため原料設計に欠かせない、溶
融液中の拡散係数測定方法に関する。
分離もしくは偏析によって、製造が困難でありその高品
質及び高均一化をはかるため原料設計に欠かせない、溶
融液中の拡散係数測定方法に関する。
（従来の技術）
ある種の化合物や合金等を製造するとき、重力による偏
析や界面での不安定性が大きな問題となっている。その
ため通常の加熱、溶融、再固化の工程で固化方向にわた
って均一な化合物もしくは。
析や界面での不安定性が大きな問題となっている。その
ため通常の加熱、溶融、再固化の工程で固化方向にわた
って均一な化合物もしくは。
合金を得ることが困難であった。
不純物の偏析を支配する偏析係数は不純物の融液中での
拡散定数の関数となっている。このため高品質で均一な
化合物もしくは合金を製作するため、液体中の拡散速度
の測定ということが非常に重要となってくる。しかし通
常の融液でははげしい対流の影響により拡散定数の正確
な測定は不可能であった。
拡散定数の関数となっている。このため高品質で均一な
化合物もしくは合金を製作するため、液体中の拡散速度
の測定ということが非常に重要となってくる。しかし通
常の融液でははげしい対流の影響により拡散定数の正確
な測定は不可能であった。
（発明が解決しようとする問題点）
前項で記述したことに鑑み、高品質で均一な化合物もし
くは合金を得るためには原料融液対流の影響は非常に大
きな問題となる。そのため、いまだに正確な拡散速度測
定は行なわれていな、い。
くは合金を得るためには原料融液対流の影響は非常に大
きな問題となる。そのため、いまだに正確な拡散速度測
定は行なわれていな、い。
（問題点を解決するための手段）
この発明は、前記の点に鑑みられたものであり、均一な
液体界面を得るため２種類の小片試料を交互に多数接合
したものを原料とする。この原料、を磁場印加で対流を
少なくした疑似無重力状態で加熱溶融再固化して、１質
量分析器等で接合方向での元素分布を測定する。また接
合方向に対して温度勾配をつけることにより、拡散速度
の温度依存性又は化合物もしくは合金の組成に同一元素
がある場合には異なった同位体を分離して使うことによ
る各々の拡散定数の測定方法をあたえるものである。
液体界面を得るため２種類の小片試料を交互に多数接合
したものを原料とする。この原料、を磁場印加で対流を
少なくした疑似無重力状態で加熱溶融再固化して、１質
量分析器等で接合方向での元素分布を測定する。また接
合方向に対して温度勾配をつけることにより、拡散速度
の温度依存性又は化合物もしくは合金の組成に同一元素
がある場合には異なった同位体を分離して使うことによ
る各々の拡散定数の測定方法をあたえるものである。
（作用）
本発明の骨子は、磁場を印加してローレンツ力によって
対流のない状態下で融液中の拡散速度を正確に求めるた
め、２種類の小片試料を交互に多数接合して、両方の試
料が融解する温度下で、原料の接合方向に温度勾配をつ
けることを特徴とする。
対流のない状態下で融液中の拡散速度を正確に求めるた
め、２種類の小片試料を交互に多数接合して、両方の試
料が融解する温度下で、原料の接合方向に温度勾配をつ
けることを特徴とする。
（実施例）
以下本発明の実施例について図面を参照しながら説明す
る。
る。
試料として例えばＧａｒｂとＩｎＳｂの２元化合物を用
い、電気炉中で加熱溶融固化した例について説明する。
い、電気炉中で加熱溶融固化した例について説明する。
磁場を印加し、対流を抑圧した状態を形成し原料の加熱
、溶融、固化を終了させる実験を行った・ 第１図はこの実施例で用いた電気炉の構成図を示す、電
気炉には例えばここでは急熱急冷ができるフラッシュラ
ンプ加熱炉１を用いた。その周囲には電磁石２が配設し
てあり磁場が印加できるようになっている。まず最初に
、対流をなくすためローレンツ力による磁場の強さがど
れ位必要なのかを調べた。該電気炉中にＩＱＯｇのＧａ
Ｓｂ原料３を入れた石英るっぽ４を設置し、７５０”Ｃ
の融点以上の温度に加熱しその対流を調べる代りに電磁
石の励磁電流を変えて磁場温度を変え、温度ゆらぎを温
度計５で調べてみた結果、第２図に示すようになり、３
０００ガウス以上では温度ゆらぎがなくなり対流が抑制
されていて、無対流状態が作り出せることが分かった。
、溶融、固化を終了させる実験を行った・ 第１図はこの実施例で用いた電気炉の構成図を示す、電
気炉には例えばここでは急熱急冷ができるフラッシュラ
ンプ加熱炉１を用いた。その周囲には電磁石２が配設し
てあり磁場が印加できるようになっている。まず最初に
、対流をなくすためローレンツ力による磁場の強さがど
れ位必要なのかを調べた。該電気炉中にＩＱＯｇのＧａ
Ｓｂ原料３を入れた石英るっぽ４を設置し、７５０”Ｃ
の融点以上の温度に加熱しその対流を調べる代りに電磁
石の励磁電流を変えて磁場温度を変え、温度ゆらぎを温
度計５で調べてみた結果、第２図に示すようになり、３
０００ガウス以上では温度ゆらぎがなくなり対流が抑制
されていて、無対流状態が作り出せることが分かった。
拡散実験用の試料は例えば第３図に示すようにＣａＳｂ
層６、ＩｎＳｂＭ４７それぞれを２００ａｍの厚さに研
磨し上下から３００−の厚さの保護用のシリコン板８で
はさんだ５ｘ５０−の大きさのサンドイッチ構造となっ
ている。Ｓｂの出所がＩｎＳｂの方なのかＧａＳｂの方
からなのかを区別するために同位体を用い１例えばＩｎ
Ｓｂ側のｓｂには”’Ｓｂ、ＧａＳｂ側のｓｂには１１
！ｓｂをそれぞれ用いたｅ ＩｎＳｂとＧａＳｂをそれ
ぞれり、２．３枚交互にはり合せた複数のサンドイッチ
構成の試料を該電気炉中に配設し。
層６、ＩｎＳｂＭ４７それぞれを２００ａｍの厚さに研
磨し上下から３００−の厚さの保護用のシリコン板８で
はさんだ５ｘ５０−の大きさのサンドイッチ構造となっ
ている。Ｓｂの出所がＩｎＳｂの方なのかＧａＳｂの方
からなのかを区別するために同位体を用い１例えばＩｎ
Ｓｂ側のｓｂには”’Ｓｂ、ＧａＳｂ側のｓｂには１１
！ｓｂをそれぞれ用いたｅ ＩｎＳｂとＧａＳｂをそれ
ぞれり、２．３枚交互にはり合せた複数のサンドイッチ
構成の試料を該電気炉中に配設し。
上記磁場を３４００ガウス印加しＧａＳｂの融点以上に
加熱してＩｎＳｂとＧａＳｂとを溶融させた。保護用の
Ｓｉ板は溶融させずに、はとんど自由表面をなくし、表
面張力による対流の影響を少なくするためのものである
。１分後に冷却させて試料を該電気炉より取り出し切断
して観察した結果ＧａＳｂとＩｎＳｂとが明らかに溶融
していることが認められ、さらに相互拡散していること
も分かった。相互拡散は〜１μｓの幅で生じていた。
加熱してＩｎＳｂとＧａＳｂとを溶融させた。保護用の
Ｓｉ板は溶融させずに、はとんど自由表面をなくし、表
面張力による対流の影響を少なくするためのものである
。１分後に冷却させて試料を該電気炉より取り出し切断
して観察した結果ＧａＳｂとＩｎＳｂとが明らかに溶融
していることが認められ、さらに相互拡散していること
も分かった。相互拡散は〜１μｓの幅で生じていた。
以上の説明では薄いサンドイッチ構造で説明したが、さ
らに重ね合せる場合、側面の自由表面の割合が増し表面
張力の影響が大きくなるため、全体の形状を円筒状にし
石英等の保護管内に配設して側面の自由表面をなくし、
より精密な拡散定数や温度係数等を求めることができる
。
らに重ね合せる場合、側面の自由表面の割合が増し表面
張力の影響が大きくなるため、全体の形状を円筒状にし
石英等の保護管内に配設して側面の自由表面をなくし、
より精密な拡散定数や温度係数等を求めることができる
。
本発明は以上説明したように、２種類の小片試料を交互
に多数接合し、磁場中の無対流状態下で試料の加熱溶解
、再固化を行うことにより、より正確な拡散速度が測定
できる。これにより従来不可能であった液体中の拡散速
度の決定ができ高品質で均一な材料を得ることができる
。また材料や融液の拡散現象の理解への重要な測定法と
なりその工業的、材料学的にその意味は大きい。
に多数接合し、磁場中の無対流状態下で試料の加熱溶解
、再固化を行うことにより、より正確な拡散速度が測定
できる。これにより従来不可能であった液体中の拡散速
度の決定ができ高品質で均一な材料を得ることができる
。また材料や融液の拡散現象の理解への重要な測定法と
なりその工業的、材料学的にその意味は大きい。
第１図は本発明の実施例で使用した電気炉の概要を示す
図、第２図は融液対流と磁場強度を示す図、第３図は本
発明で用いた接合型試料を示す図である。 １・・・フラッシュランプ ２・・・電磁石３・・・
Ｇａｒｂ ４・・・石英るつぼ５・・
・温度計 ６・・・ＧａＳｂウェハ７・・
・ＩｎＳｂ ウェハ ８・・・Ｓｉウェハ代
理人 弁理士 則 近 憲 佑 同 竹花喜久男 温度ゆｓ ＊” ＜ °ｃ ）
図、第２図は融液対流と磁場強度を示す図、第３図は本
発明で用いた接合型試料を示す図である。 １・・・フラッシュランプ ２・・・電磁石３・・・
Ｇａｒｂ ４・・・石英るつぼ５・・
・温度計 ６・・・ＧａＳｂウェハ７・・
・ＩｎＳｂ ウェハ ８・・・Ｓｉウェハ代
理人 弁理士 則 近 憲 佑 同 竹花喜久男 温度ゆｓ ＊” ＜ °ｃ ）
Claims (3)
- （１）複数の化合物もしくは複数の合金を重ね合せて試
料とし、磁場を印加し対流のない状態をつくり、所定の
温度分布をもって加熱、溶融、再固化させ、その元素分
析を行い、元素の溶融液下の拡散速度を求めることを特
徴とする化合物及び合金の溶融状態での拡散定数測定法
。 - （２）上記試料は所定の元素分布をもつ２種類の化合物
もしくは合金を交互に複数個接合したものである特許請
求の範囲第１項記載の化合物及び合金の溶融状態での拡
散定数測定法。 - （３）上記磁場の磁場強度は３０００ガウス以上である
特許請求の範囲第１項記載の化合物及び合金の溶融状態
での拡散定数測定法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP394587A JPS63172941A (ja) | 1987-01-13 | 1987-01-13 | 化合物及び合金の溶融状態での拡散定数測定法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP394587A JPS63172941A (ja) | 1987-01-13 | 1987-01-13 | 化合物及び合金の溶融状態での拡散定数測定法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63172941A true JPS63172941A (ja) | 1988-07-16 |
Family
ID=11571257
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP394587A Pending JPS63172941A (ja) | 1987-01-13 | 1987-01-13 | 化合物及び合金の溶融状態での拡散定数測定法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63172941A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7040804B2 (en) | 2002-12-18 | 2006-05-09 | The Institute Of Space And Astronautical Science | Method for measuring diffusion coefficient in conductive melts, and apparatus for measuring the same |
-
1987
- 1987-01-13 JP JP394587A patent/JPS63172941A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7040804B2 (en) | 2002-12-18 | 2006-05-09 | The Institute Of Space And Astronautical Science | Method for measuring diffusion coefficient in conductive melts, and apparatus for measuring the same |
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