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リボン結晶 リボンけっしょうribbon crystal

ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典の解説

リボン結晶
リボンけっしょう
ribbon crystal

融液から直接に成長させた平板 (リボン) 状の結晶をいう。結晶成長技術としては,(1) 結晶自体が平板状に成長する性質を利用したデンドライト dendrite法およびウエブ web法,(2) ノズル状の枠から融液を引出し固化させるキャピラリ法,(3) 融液面上のみに結晶膜が生成するような温度条件を選び,生成した結晶膜を連続的に取除く横引き法がある。なかでもキャピラリ法はノズルの形により任意の断面をもつ結晶を成長させることができ,サファイアの単結晶薄板を製作する技術として大きく発展し,EFG(Edge-defined Film-fed Growth)法と呼ばれている。最近では太陽電池用材料のシリコンリボン結晶の製作に用いられている。融液がよく濡れる材料 (石英あるいは硬質黒鉛) でノズル (融液の出てくる案内板でダイ dieと呼ぶ) をつくり,ノズル先端に平面部を設ける。結晶成長中ノズルが濡れるので融液は表面部にあふれ出し,平面部のエッジで決る断面をもちながら固化する。あふれ出した融液はフィルム状であるが,この先端に希望する結晶方位の種結晶を置いておけば単結晶の薄板が得られる。融液は毛管現象によりダイ中を上昇していく。

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