るつぼを使わず原料を直接溶かし、単結晶を育てる炉
単結晶を育てる炉と制御装置の開発・製造。高周波誘導加熱で原料を直接溶かするつぼ不要の方式や、自動径制御・遠隔制御を含む。
しくみ
解こうとしている課題
高品質な単結晶の製造では、高価な貴金属るつぼの費用や、るつぼからの不純物混入が課題となる。EXAはるつぼを使わない加熱方式や制御性の高い結晶育成装置で、材料・装置の選択肢を広げようとしている。
どう動くか
一般的な育成炉では、るつぼを加熱して原料を溶かします。EXAのスカルメルト炉は、コイルに流れる電流が作る磁場で原料を直接加熱・溶融し、貴金属るつぼを使わずに結晶を育てます。会社は、るつぼ費用や不純物混入を抑え、雰囲気ガスの選択肢を広げられると説明しています。チョクラルスキー炉では、結晶径の自動制御とIoTによるアクセス制御も提供しています。
できるようになること
会社は、るつぼ費用や不純物混入の低減、雰囲気ガスの選択肢拡大を利点として挙げている。福島県の開発事例では、EXAを含む連携企業が結晶製造装置等を開発し、核医学機器向け結晶や廃炉現場の放射線計測システムの実用化を目指している。
技術の出自：東北大学 未来科学技術共同研究センター（NICHe）の吉川プロジェクト、金属材料研究所の先端結晶工学分野に関連する結晶育成研究。大学の評価資料では、EXAは関連研究成果の社会実装を担う結晶製造装置の企業として記載されている。 出典1 出典2 出典3 出典4
使われる場面
- 酸化物単結晶・新結晶材料の育成
- レーザー材料・光学用途のフッ化物結晶
- 半導体・電子デバイス材料
- 核医学機器向けシンチレータ結晶の製造装置開発
優位性の主張
製品・サービス
チョクラルスキー法で単結晶を育てる炉。ADCによる自動径制御とIoT制御を備える。
るつぼを温度勾配のある炉内で移動させ、一方向凝固で結晶を育てる装置。
るつぼ底のダイから原料を供給し、シードを引き下げて結晶を育てる装置。
誘導電流による磁場で原料を直接溶融し、貴金属るつぼを使わずに結晶を育てる炉。
フッ化物材料を温度・雰囲気制御下で溶融し、レーザー・光学用途などの結晶を育てる炉。