単結晶を通じて材料科学の未来を切り拓く! 株式会社アドバンスト・キー・テクノロジー研究所

単結晶からモノづくりを創造するAKTサイエンスブログ

間違えてはいけない特許の話
>> 続きを読む

機械加工の技術を活かしてユーザーフレンドリーシステムの開発
>> 続きを読む

使い勝手の良い製品化
>> 続きを読む

トリリオン・センサー時代の材料開発と生産
>> 続きを読む

AKT-AP法による結晶製造動画公開
>> 続きを読む

日刊工業新聞に掲載されました
>> 続きを読む

資金調達と新聞掲載のお知らせ
>> 続きを読む

職業能力開発大学校フォーラムに登壇しました。
>> 続きを読む

アース・オーバーシュート・デー
>> 続きを読む

ニッポンのモノづくりを支えてきた職人の語る半生
>> 続きを読む

単結晶

単結晶とは

単結晶
原子が規則正しく整列した状態です。

 

結晶は、さまざまな高機能デバイスの開発や製造使われます。

その性質上、際立った性質を示すだけでなく、我々が材料の性質を正しく理解するために必要な形態だからです。

 

AKT-lab.の結晶製造技術

 

AKT-lab.の特許取得の結晶製造システムは単結晶材料を高純度スピーディー合成するのに

最適な技術です。

 

例えば、これから訪れると言われているIoTの世界、そこでは多種多用な高機能材料が、個別に対応できるのが当然のように要求されます。

 

このIoT時代のニーズにマッチした小ロット多品種材料を開発製造を、AKT-lab.の結晶製造システムが実現します

AKT-lab.のミッション

 

材料の基礎と応用である単結晶
AKT-lab.は 先進的な基礎技術からものづくりを基盤から支えるため、要となる単結晶の製造技術をより高度にするために邁進し続けます。

オリジナル技術「AKT-アドバンストペデスタル法」

AKT-アドバンストペデスタル法結晶製造装置 AKT-AP-F01

(本機はプロトタイプ機です。 詳細についてはお問い合わせ下さい。)

AKT-アドバンスドペデスタル法は不可能を可能にするために開発された結晶製造装置です

 

 

単結晶の試作はハードルが高い。」

 

 〇白金やイリジウムなどの高価な金属の坩堝が必要でコストが高くつく。

 〇試作に時間がかかる

 〇試作には匠の技が必要

 

単結晶の試作には人もコストも時間も特別に必要、これがハードルの高さの要因でした。

 

AKT-lab.がそのハードルを取り去りさりました。

 

AKT-アドバンストペデスタル法の概念図

AKT-アドバンスドペデスタル法の概念図

オリジナル技術「AKT-アドバンストフローティングゾーン法」

例えば、新世代LED用基板やパワー半導体デバイス用途として注目されている

酸化ガリウムのバルク単結晶。

酸素を含まない雰囲気中で製造するのは極めて難しい材料特性をもっています。

 

Akt-lab.の技術なら、従来のFZ法では不可能だった2インチサイズの坩堝レス

単結晶成長も可能。

しかも高純度かつ高品質はAKT-アドバンストペデスタル法と変わることがありません。 

酸化ガリウム結晶はサイズよりも純度、品質です。

解説記事を書きました。

 AKT-アドバンストフローティングゾーン法 その1

 AKT-アドバンスフローティングゾーン法 その2

 

AKT-アドバンストフローティングゾーン法はAKT-lab.の特許技術です。

 

※一部、加熱方式の改良で大口径の単結晶成長を可能としたとする技術があるようですが、

 シードタッチ~ネッキング~径拡大~大口径結晶成長 この一連の結晶成長の流れを網羅

 して高品質単結晶成長を実現できるのはAKT技術研究所のオリジナル技術です。

 

 

お問い合わせは、こちらこちらから。

電磁浮遊

導体の周囲にコイルを巻き、そのコイルに高周波電流を流すと導体には「ローレンツ力」という力がかかります。 

この「ローレンツ力」は導体の中心方向に働きます。つまり、導体に対して「圧縮力」を生みます。

 

このコイルを上に向かって広がるらせん状に巻くとどうなるでしょう。

よくテレビの科学番組でやっていますね。 コイルの中で金属が溶けた溶融体が浮遊しているもの。

あれは、高周波加熱により金属が溶融し、さらにローレンツ力により浮遊していたのが理由です。

ローレンツ力が強すぎますと、金属の溶融体が飛んでいってしまいますので、通常はこの上に逆向きのコイル(ローレンツ力の合力が下に向く)を配し、金属の溶融体が一箇所にとどまるようにします。

ところで、この技術を結晶成長に活かせないでしょうか。

 

一部、特殊な用途の半導体用シリコン単結晶の製造に用いられていますが、高周波は加熱が主な役目で浮遊は副次的な効果です。

 

そこで、AKT技術研究所は考えました。

材料の加熱は赤外線に任せ、高周波によるローレンツ力は浮遊力のみに特化させれば、多くの結晶成長工程の課題が克服されると。

これが、高周波印加型 AKT-AP法とAKT-AFZ法です。

「AP法で安定的に直径の太い結晶をつくりたい。」

「AFZ法でより直径の太い結晶を、融液を垂れさせる心配なくつくりたい。」

Si-Geのように、比重の著しく異なる材料からなる化合物を、重力による制約から解放して自由に設計したい。」

 

このような要望にお答えするのが、AKT技術研究所の電磁浮遊技術です。

 

高周波印可型のAKT-AP法とAKT-AFZ法はAKT-lab.の特許技術です。

 

特許情報

 なお、本特許は米国出願中です。

 なお、本特許はPCTルートによる海外出願中です。 移行先の諸国については随時報告します。

特許

 特許第6006191号 単結晶製造装置および単結晶製造方法

出願中の特許

 特開2015-091549 単結晶製造装置および単結晶製造方法

 その他未公開の出願多数