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PDF/月刊誌論文/code:pg_0411_06マテリアル インテグレーション 2004年11月号
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PDF/月刊誌論文/code:pg_0411_06 マテリアル インテグレーション 2004年11月号
ELECTRONIC CERAMICS 機能性単結晶の最近の進展
サファイアおよびルチルにおける最近の進展
■著者
(株)信光社 製品・技術開発部 福士 大吾
■要約
単結晶材料の中でもとくにサファイアやルチルは,人類にとって古くからなじみの深い物質であるといえる.サファイアは同じコランダムであるルビーとともに宝飾用として,またルチルは白色の顔料として現在でも多くの人びとから親しまれている.機能性材料としてもサファイア,ルチルの歴史は古い.サファイアは優れた機械的強度を利用した硬脆材として,腕時計用窓材や精密機器用軸受け材などの用途に広く用いられている.またルチルは可視-赤外域における高い屈折率と大きな複屈折を持つことから,光学用材料として利用されてきた.近年のエレクトロニクスの発展にともない,単結晶材料への要求も“硬さ”や“光学異方性”といった単純な機能から,より複雑なものへと変化している.このような変化の流れの中で,サファイアやルチルといった古くからある単結晶材料においても,材料そのものの機能を活かす材料―バルク―としての用途から,他の材料の機能を活かす材料―基板―としての用途へと姿を変えつつある.基板用単結晶材料に求められるおもな要件としては,1) 薄膜結晶材料と構造的,熱的にマッチングがとれること,2) 成膜のプロセスに対して物理的,化学的に安定であること,3) 常に一定の構造,組成,物性の材料が供給されること,が挙げられる.サファイアおよびルチルは,上記の項目2に関して非常に安定な物質であることはよく知られている.また項目3に関しても,近年の結晶育成技術の進歩にともない,きわめて良質の結晶が安定して供給されるようになっている.本稿では,上記の項目1に関連した3族窒化物半導体用の基板としてのサファイア基板についての話題を中心に,加えてエレクトロニクス分野への応用が期待されるルチル基板の最近の動向について紹介をする.
