(57)【要約】【課題】単結晶フィルムの材料を提供すること。【解決手段】結晶を成長する方法が、固体構造の集まりを備える３Ｄフレームワークを提供する工程と、液体出発材料を３Ｄフレームワークの個々の固体構造の周囲および間に流し込む工程とを含む。方法はまた、液体出発材料の特性を調節することにより、固体構造の集まりによって単結晶を成長させることを含む。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体構造の集まりを有する３Ｄフレームワークを提供すること、
液体出発材料を前記３Ｄフレームワークの前記個々の固体構造の周囲および間に流し込むこと、および
前記液体出発材料の特性を調節することにより、前記固体構造の集まりによって単結晶を成長させることを含む、結晶を成長する方法。
【請求項２】
前記成長が、材料の非晶質相から材料の結晶質相へ転移することを含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記３Ｄフレームワークが核形成加工部位を含み、前記成長が結晶に前記核形成加工部位で核を形成させる請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記３Ｄフレームワークがさらに、３Ｄフレームワークの一部のコーティングを含み、前記コーティングが前記３Ｄフレームワークのコーティングした部分に結晶核が形成することを抑制する請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記固体構造の集まりが対称規則格子のパターンを形成する請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記成長が、前記固体構造に近接して、収集すべき成長の副生成物材料をもたらし、前記副生成物材料が、結晶および液体出発材料の両方の組成物と異なる組成物を有する請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記成長が、少なくとも１００ミクロンの線寸法を有する単結晶を作る請求項１に記載の方法。
【請求項８】
単結晶から形成された層を含み、前記層が層を貫通する実質上同一の孔の集まりを有し、
前記孔の集まりが対称規則格子を有するパターンを形成することを含む装置。
【請求項９】
前記層が光子バンドギャップ構造を形成する請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
実質上同一の固体構造の集まりであって、各構造が孔のひとつに位置し、層とは異なる組成物を有することをさらに含む請求項８に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、結晶構造およびその構造の製造に関する。
【背景技術】
【０００２】
多結晶フィルムは多くの有機電界効果トランジスタ（ＯＦＥＴｓ）の活性層を形成する。その多結晶フィルムでは、個別の結晶ドメインは粒界によって分離されている。残念ながら粒界はフィルムの導電性を低下させる。この理由から、それらの電子装置に使用される単結晶フィルムの材料を製造することは有用であろう。
【０００３】
人工結晶構造もまた光格子および光子バンドギャップ装置として使用される。人工結晶構造は格子長が約１００ナノメートル（ｎｍ）〜約５ミクロン（μ）のメゾスコピック規模の規則格子を有する。現在、堆積およびリソグラフィ法によってその人工結晶構造を製造することができる。しかし、これらのプロセスは複雑で一般に特殊な材料が必要である。これらの理由のため、人工結晶構造を製造する他の直接プロセスが望まれている。
【非特許文献１】「Ｆａｃｔｏｒｓ  Ｉｎｖｏｌｖｅｄ  ｉｎ  ｔｈｅ  Ｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ａｍｏｒｐｈｏｕｓ  ａｎｄ  Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ  Ｃａｌｃｉｕｍ  Ｃａｒｂｏｎａｔｅ」、ｂｙ  Ｊｏａｎｎａ  Ａｉｚｅｎｂｅｒｇ  ｅｔ  ａｌ、Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｓｏｃｉｅｔｙ、ｖｏｌ．１２４、ｎｏ．１（２００２）ｐａｇｅｓ  ３２−３９
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
様々な実施形態は、３次元（３Ｄ）フレームワークを援用した単結晶を成長するボトムアップ方法に関する。フレームワークは、表面が３Ｄ領域に広がっている固体構造の集まりを含むので、３Ｄフレームワークと呼ばれる。固体構造は成長の間に製造された副生成物を収集することによって結晶の成長を助ける。副生成物材料の蓄積は、普通なら単結晶の成長を阻害することになる。固体構造の集まりはまた、結晶核の自然形成に抗して出発材料の成長を安定化することにより成長を助けることができる。
【０００５】
第１の態様では、発明は結晶を成長する方法を特徴とする。この方法は、固体構造の集まりを含む３Ｄフレームワークを提供し、液体出発材料を固体構造の個々のそれに流し込むことを含む。この方法はまた、液体出発材料の特性を調節することにより、固体構造の集まりによって、単結晶を成長することを含む。
【０００６】
第２の態様では、発明は単結晶から形成された層を有する装置を特徴とする。層は、層を貫通する実質上同一の孔の集まりを含む。孔の集まりは対称規則格子のパターンを形成する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
多くの有機組織体は結晶骨格構造を有する。図１はクモヒトデで知られる棘皮種生物に見られるその構造６を示す。構造６はレンズ８および孔９の集まりを含むカルサイト単結晶である。レンズ８および孔９は不規則なパターンを形成しているが、レンズ８は結晶のｃ軸に沿って配向されている。この配向によって二重像の形成が防止される。隣接するレンズ８間の平均隔離は約１〜１０ミクロンである。構造６が生物組織体に見出されるので、構造６はクモヒトデの生物基質の内部に起きるボトムアップ成長プロセスによって作られたものと考えられる。
【０００８】
様々な実施形態によって様々な材料から単結晶を成長させるボトムアップ方法が提供される。材料の例には鉱物、ゼオライト、および有機半導体が含まれるであろう。単結晶は結晶を完全に貫通する微小な孔のパターンで穿孔されている。本明細書では、微小パターンは隣接する孔の中心が１０ｎｍから５０μ離隔しており、約１．０μ〜２０μ離隔していることが好ましい。様々なボトムアップ方法によって援用３Ｄフレームワーク内部に結晶が成長する。
【０００９】
図２は結晶の成長を助ける例示的な３Ｄフレームワーク１０を示す。３Ｄフレームワーク１０は実質上同一の複数の固体構造を含む。空間的に分配された一組の固体構造１２の表面が結晶成長のための準安定な相を安定させ、また結晶成長中に発生する副生成物材料を収集する。構造１２は基材１４に沿って横方向に分配されている。３Ｄフレームワーク１０は結晶成長の起きる領域を囲む第２の基材１６を含む。
【００１０】
隣接する一対の構造１２の中心間の間隔は、３Ｄフレームワーク１０なしで同様の成長条件で作られる同じ材料の単結晶の平均直径よりも大きくない。特に、中心間隔は、同じ材料が同じ条件下で３Ｄフレームワーク１０なしで成長するときに得られる多結晶材料の平均粒子直径よりも小さい。
【００１１】
３Ｄフレームワーク１０において、基材１４は結晶化の核を形成するように特別に加工された部位１８を含む。核形成加工部位１８の構造は、特定の格子配向を有する結晶核の形成を補助する。基材１０、１６および構造１２の残る表面は結晶核形成を抑制するように処理される。したがって、３Ｄフレームワーク１０は結晶化の核形成に都合のよい予備選択された特有の部位を含む。
【００１２】
図３は３Ｄフレームワーク、例えば図２の３Ｄフレームワーク１０の内部に単結晶を成長させる方法２０を示している。方法２０は結晶成長（工程２２）を補助する３Ｄフレームワークを提供することを含む。３Ｄフレームワークは、３Ｄ容積中に分配された副生成物収集構造の集まり、例えば図２の構造１２、および特有の核形成加工部位、例えば図２の部位１８を含む。方法２０は、液体が個々の副生成物収集構造の周囲および間に行きわたるように、液体出発材料を３Ｄフレームワーク中に流し込むことを含む（工程２４）。液体出発材料の例は結晶成長のための材料の溶液を含む。流し込み工程は結晶核形成を抑制する条件下で行われる。
【００１３】
方法２０はまた、液体出発材料の特性を変えて、準安定相、例えば非晶質相を作り、それから結晶を３Ｄフレームワークの容積中に成長させることを含む（工程２６）。準安定相は反応性ガスを液体出発材料中に拡散させるか、または液体出発材料の温度を変えることのいずれかによって作られる。準安定相は副生成物収集構造の集まり、表面処理、および／または添加剤によって安定化され、核形成は自然発生または無作為的に起きる。代わりに、変更された特性によって核形成加工部位で核形成が起きる。単一の核形成した結晶が３Ｄフレームワーク中で成長し、個々の副生成物収集構造のいくつかは最終結晶中に封じ込められる。核形成は３Ｄフレームワーク中のどこよりも核形成加工部位で確率が高いので、核形成部位で核形成された結晶は第２の核形成がどこかで起きる前に３Ｄフレームワーク中で成長する。
【００１４】
ある実施形態では、方法２０は３Ｄフレームワークを最終結晶から除去することを含む。除去工程の例は結晶化した材料および３Ｄフレームワークから形成した構造を溶液で洗浄し、副生成物収集構造を溶解することを含む。その除去によって、前に存在した副生成物収集構造によって形成された孔で微細にパターニングされた結晶が作られる。
【００１５】
液体出発材料が準安定相から結晶相へ転移すると、結晶が成長するにつれて副生成物材料が生成される。一部の副生成物材料は、液体出発材料および最終結晶の組成および／または密度が異なることに起因した転移によって得られなければならない。結晶成長の間、副生成物収集構造は成長で発生した副生成物材料の汚水溜めとして機能する。成長の後、副生成物材料の層が個々の副生成物収集構造を取り囲む。この汚水溜め機能によって、結晶の成長表面に副生成物材料が蓄積せず、成長が進むことができる。副生成物収集構造なしには、成長は停止するか、または図４および５に図示したような多結晶材料が作られる。
【００１６】
図４は援用３Ｄフレームワークを用いない結晶３０の成長を示している。結晶３０は、最終結晶とは異なる組成物を有する液体出発材料３２の準安定な非晶質相から成長する。この組成物の相違によって、成長する結晶３０はその成長表面３６の前面に成長副生成物材料の層３４を生成し置き換えなければならない。副生成物材料は結晶および液体出発材料３２の準安定相とは異なる組成物を有する。炭酸カルシウムの非晶質相からのカルサイト結晶成長では、副生成物材料は非晶質相について結晶化する化学成分が不足している。副生成物材料の層３４は、結晶の成長面３６の面積に副生成物材料の層３４の平均厚さＬを乗じたものに略等しい容積を占める。
【００１７】
層３４は結晶３０の容積成長からもたらされるので、層の容積は結晶の容積に比例する。結晶の面積および容積は結晶の平均半径Ｒのそれぞれ平方および立方に比例するので、層の厚さＬはＲと略線形に成長する。これらの理由によって、副生成物材料の層３４は結晶が成長するに伴って厚くなる。一定の成長時間の後、副生成物材料の層３４は、それが液体出発材料３２から成長表面３６への材料の拡散を大きく妨げるほどに厚くなる。この時点で結晶３０の成長は遅くなり停止する。
【００１８】
それにもかかわらず結晶３０の成長停止が、非晶質相３０の他の部分で成長している他の結晶３８を停止させることはない。その結晶３８は自然に核形成し成長するであろう。この理由から、３Ｄフレームワークを援用しない成長は多くの場合多結晶質の最終材料を作る。
【００１９】
図５は図２の３Ｄフレームワーク１０内でどのように結晶３０’が成長するかを示している。３Ｄフレームワーク１０内で、液体出発材料の層３４”は、結晶の成長表面３６’が成長の間に遭遇する構造１２に近接して集合する。特に構造１２は、構造１２が副生成物材料を引き寄せる表面を有しているので、液体副生成物材料を成長表面３６’の層３４’から引き寄せる。例えば、構造１２は副生成物材料に濡れ性がある。その結果、成長表面３６’の液体出発材料の層３４’は成長が進んでも薄いままである。したがって、その副生成物材料は成長表面３６’自体には蓄積せず、したがって結晶の成長を停止させない。この理由から、成長は、液体副生成物材料が成長表面３６から除去されない図４の結晶３０では得られない、線寸法の結晶３０’を作る。
【００２０】
水性出発溶液からの成長では、副生成物収集構造１２の例は親水性表面を有する。親水性表面は成長の間に構造１２を副生成物材料の水性溶液で濡らす。濡れは、成長表面３６’の層３４’から副生成物材料を引き寄せ、個々の親水性構造１２の周囲にその材料の層３４”を作る。
【００２１】
多結晶材料よりも単結晶材料が成長するように層３４’から副生成物材料を減少させるためには、構造１２は接近して配置され、非晶質液体出発材料３２の３Ｄ容積全体に分配された表面を持たなければならない。構造１２が互いに十分近くなければ、層３４’中の副生成物材料の蓄積が成長を停止させるか、または多結晶の成長をもたらす。
【００２２】
ある実施形態では、副生成物収集構造１２はまた、結晶成長の間に発生した格子歪を開放する。構造１２はその表面に沿った格子欠陥を収集することによってその歪を開放する。副生成物収集構造１２がないと、その成長で発生した格子歪の蓄積によって成長結晶３０’が破壊し、それによって多結晶材料が形成される。
【００２３】
構造１２は最終結晶の厚さを貫通する滑らかな孔を作る。滑らかな孔は表面との界面で、エッチングで作った孔の特長である鋭いエッジおよび角ではなく、丸いエッジを有する。丸くなったエッジは、構造１２の周りの液体副生成物材料の蓄積を伴う孔反応プロセスからもたらされる。
【００２４】
ある３Ｄフレームワークは規則的な１次元（１Ｄ）、２次元（２Ｄ）、または３次元（３Ｄ）格子の対称孔パターンを作る。周期性は、規則的なメゾスコピック規模の格子に関連する微小パターンを結晶３０’に作る。この対称規則格子は、上述のボトムアップ結晶成長法による光格子および光子バンドギャップ構造に有用である。
【００２５】
図６〜７は図３の方法２０の特別な実施形態による援用３Ｄフレームワーク中で成長した平坦なカルサイト結晶を示す。カルサイト結晶４０は約０．８ミリメートル（ｍｍ）の長さおよび約０．２５ｍｍ〜０．３５ｍｍの幅を有する。結晶４０は、２Ｄの単純な立方周期性をもつ規則格子を形成する孔４２の微小パターンを含む。それらはエッチングされたものではないので、孔４２はそれらが結晶４０の外側表面と会するところでは丸いエッジを有する。微小パターンでは、最も近い隣の孔は中心間隔が５０μ未満、例えば約１０μ以下である。孔４２の微小パターンは結晶４０の成長に使われた元の３Ｄフレームワーク４６中の柱状副生成物収集構造４４を容積へ分配することによってもたらされる（図８を参照のこと）。３Ｄフレームワーク４６中では副生成物収集構造４４は約１０μ離れている。
【００２６】
図９は、３Ｄフレームワーク以外には図６〜７の結晶４０を成長させたそれと同じ条件で成長させたカルサイト結晶１、２、３を示す。特に結晶１、２、３は、副生成物収集構造４４’の密度が図８の３Ｄフレームワーク４６中よりも低い、３Ｄフレームワーク４６’中で成長させた。３Ｄフレームワーク４６’は、最も近い隣との間隔が約１００ミクロンである、柱状の副生成物収集構造４４’を有する。副生成物収集構造４４’間のより大きな間隔は、結晶１、２、３の成長表面で液体副生成物材料を除去する汚水溜めの働きを妨げる。この理由によって、結晶１、２、３はそれらが成長する間に破壊し、多結晶質の最終材料を作った。
【００２７】
図６〜７の結晶４０を成長する詳細なプロセスは、３Ｄフレームワーク４６を製作する工程、液体出発材料を３Ｄフレームワーク４６中に流し込む工程、結晶を液体出発材料からフレームワークによって成長させる工程、および３Ｄフレームワーク４６を最終結晶から除去する工程を含む。
【００２８】
３Ｄフレームワークを製作する工程では、柱状の副生成物収集構造４４の配列を備える実質上閉じ込められた構造、およびガス透過性ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）フィルムから作られたガス透過性の上部層を作る。ある３Ｄフレームワークの例には上部層がない。３Ｄフレームワークはまた、独特の核形成加工した部位を有し、残る表面は結晶核形成を抑制するためにコーティングされる。
【００２９】
液体出発材料を３Ｄフレームワーク４６中に流し込む工程は、溶液が３Ｄフレームワークを満たすように、３Ｄフレームワーク全体を塩化カルシウム（ＣａＣｌ２）の水性溶液に入れることを含む。水性溶液の例は１モルのＣａＣｌ２であり、ｐＨが約７〜９である。充填の後、３Ｄフレームワーク４６をガス透過性ＰＤＭＳ上部層のすべてが溶液中に浸るように配置する。
【００３０】
結晶を成長させる工程は、水性溶液を大気圧下で炭酸アンモニウム蒸気に露出することを含む。炭酸アンモニウムはガス透過性のＰＤＭＳ上部層を通って３Ｄフレームワーク中に拡散する。約１０分間ＰＤＭＳ層を通して拡散した後、蒸気は３Ｄフレームワーク内の水性溶液中に非晶質相の炭酸カルシウム（ＡＰＣＣ）を作る。
【００３１】
また、液体水性出発溶液の例は、準安定なＡＰＣＣ相を安定化するために蛋白質、Ｍｇ２＋イオン、および／またはＰＯ４３−イオンを含む。ＡＰＣＣ相の例は１モル（Ｍ）のＣａＣｌ２、０．１Ｍ〜１．０ＭのＭｇ２＋、０．０１Ｍ〜０．１ＭのＰＯ４３−、および安定化蛋白質を含む出発溶液から作られる。安定化蛋白質は単生のホヤ類、Ｐｙｕｒａ  ｐａｃｈｙｄｅｒｍａｔｉｎａ（ウロコルダータ、ホヤ類（Ｕｒｏｃｈｏｒｄａｔａ、Ａｓｃｉｄｉａｃｅａ））の体骨片（ｂｏｄｙ  ｓｐｉｃｕｌｅ）から抽出することができる。抽出は非晶質のＣａＣＯ３体骨片を化学量論的量のＨＣｌに溶解し、次いで作られた溶液を透析することを含む。抽出された蛋白質を、ミリリットル当たり約１〜４マイクログラムの濃度で加えると準安定なＡＰＣＣ相の安定化を助ける。その蛋白質の抽出は、「Ｆａｃｔｏｒｓ  Ｉｎｖｏｌｖｅｄ  ｉｎ  ｔｈｅ  Ｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ａｍｏｒｐｈｏｕｓ  ａｎｄ  Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ  Ｃａｌｃｉｕｍ  Ｃａｒｂｏｎａｔｅ」、ｂｙ  Ｊｏａｎｎａ  Ａｉｚｅｎｂｅｒｇ  ｅｔ  ａｌ、Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｓｏｃｉｅｔｙ、ｖｏｌ．１２４、ｎｏ．１（２００２）ｐａｇｅｓ  ３２−３９に記載されており、本明細書にその全体を参照して組み込んでいる。
【００３２】
また、３Ｄフレームワーク４６の副生成物収集構造４４もＡＰＣＣ相の引っ張り応力を開放することによってＡＰＣＣを安定化する働きをする。
【００３３】
カルサイト結晶の核形成は、室温で約３０〜４０分後、核形成加工部位に起きる。図８の３Ｄフレームワーク４６中でカルサイト結晶は約１００〜２００分間で線寸法約１ｍｍ成長する。この成長時間は、一般に３Ｄフレームワーク４６内のランダムな他の点にＡＰＣＣの核が自然形成されるために必要な時間よりも短い。したがって、３Ｄフレームワーク４６では、多結晶よりも単結晶フィルムの方が成長する。
【００３４】
上の方法では、３Ｄフレームワークを製作する工程は、柱状構造４４の配列を作ること、結晶化の核を形成する加工部位を形成すること、３Ｄフレームワークの残る表面に核形成を抑制する処理を行うこと、および３Ｄフレームワークを組み立てることのサブ工程を含む。
【００３５】
規則的に配列した構造４４の集合を作るサブ工程は、ＰＤＭＳフィルム上にフォトレジストの層を被着させること、次いでリソグラフィでパターニングしてその構造４４を作ることを含む。溶媒で洗浄することによってフォトレジストの露出領域または非露出領域のいずれかを除去し、構造４４を形成する。
【００３６】
核形成結晶化するための加工された部位を形成するサブ工程は、平坦なガラス基板上に金属のベース層を被着させること、ベース層上に核形成部位を形成すること、および残るベース層の表面に、そこに核形成が抑制される処理を施すことを含む。ベース層の被着は、従来のようにガラス基板上に約５ナノメートル（ｎｍ）の金または銀の被着を実施することを含む。核形成部位の形成は、自己集合単分子膜（ＳＡＭ）をディスク状の金属ベース層領域上に配設することを含む。ＳＡＭは構造ＨＳ（ＣＨ２）Ｄの分子を含み、Ｄ基はＯＨ、ＣＯ２Ｈ、またはＳＯ３Ｈである。原子間力顕微鏡のチップがディスク状の面に分子を配置する。ＳＡＭの官能基の配向は、後続の結晶成長の間の結晶配向を決定する。
【００３７】
図１０は加工した核形成部位の表面プロファイルを示す。分子５０は下地金属ベース層５２との安定化Ｓ結合を有する。ＳＡＭの表面は、ＳＡＭの分子５０が同一であり、そこに規則的に配列しているので、均一な高さをもつ。均一な表面プロファイルによって結晶核がＳＡＭに形成しやすくなる。やはりＳＡＭの異なる分子配列はカルサイト結晶を異なる結晶配向に成長させる。
【００３８】
ＳＡＭの核形成加工部位の例は図１１および１２に示されている。図１１では、ＳＡＭの有機分子５０は実質上平行な分子軸５４を有する。分子軸５４は表面垂線「Ｎ」から金のベース層で約３０度、銀のベース層で約１２度それぞれ傾いていることが好ましい。図１２ではＳＡＭの有機分子５０は真っ直ぐな列５６、５８に配置されている。単一の列５６、５８中の横方向に隣接する分子５０は、ひとつの分子５０の結合端が次の分子５０の自由端に隣接するように逆向きに配向している。図１１および１２のＳＡＭは異なる結晶配向を有するカルサイト結晶の核を形成する。
【００３９】
残る表面を処理して核形成を抑制するサブ工程は、図１３に示すように、ベース層５２の残りを分子６２の不規則な単分子膜６０で官能化することを含む。分子６２はアルカン鎖、結合端に硫黄原子、終端基に「Ｅ」を有する。分子６２で、基Ｅは−ＯＨ、−ＣＨ３、または−ＰＯ３Ｈ基である。単分子膜６０は分子鎖長のランダムな変化、および終端基Ｅのランダムな変化の両方によって不規則になっている。単分子膜６０の例は、同等の部分に３つの終端基Ｅの混合物を含む。単分子膜６０の不規則性は、予備形成した核形成加工部位に核が形成されるのを抑制する。
【００４０】
３Ｄフレームワーク４６を組み立てるサブ工程は、柱状構造４４がガラス基板５０の官能化された表面と接触するようにＰＤＭＳフィルムを配置することを含む。組み立てられた３Ｄフレームワークは囲まれた容積である。柱状構造４４が囲まれた容積の全厚さを横断している。容積の一面は核形成加工部位を含み、他の面はガス透過性のＰＤＭＳ層である。
【００４１】
上述の方法は、カルサイト結晶が複屈折であることによって複屈折光装置の製造を可能にする。
【００４２】
図１４は上述の方法で作られた、平坦なカルサイト結晶６２を含む複屈折光格子を示す。カルサイト結晶６２は、伝播方向Ｐに沿った１Ｄ格子周期を有する孔６４のパターンを含む。結晶６２は、結晶６２の面、およびそこの光伝播方向Ｐの両方に垂直な光軸「Ｑ」を有する。光軸Ｑが配向しているため、異常偏光および常偏光は伝播方向Ｐに沿って異なる屈折率を有する。方向Ｐに沿って、孔６４の周期は予備選択した偏光の予備選択した波長を１／４倍した奇の整数であるように選択される。２つの偏光の異なる屈折率のため、結晶６２は予備選択した偏光および波長の入力光を優先的に反射し、同じ波長の、予備選択した偏光と直交する偏光は反射しない。
開示、図面、および請求項から、当業者にとって本発明の他の実施形態は明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】クモヒトデの結晶骨格部の斜視図である。
【図２】結晶を援用成長するための３Ｄフレームワークの斜視図である。
【図３】援用３Ｄフレームワーク内での結晶成長方法のフロー図である。
【図４】液体出発材料から成長する結晶の上面図である。
【図５】援用３Ｄフレームワーク内で液体出発材料から成長する結晶の上面図である。
【図６】単結晶であるカルサイト層の上面図である。
【図７】図６のカルサイト層の全厚さを貫通する立方体配列の孔を拡大して示す斜視図である。
【図８】図６〜７に示したカルサイト層の成長を補助した３Ｄフレームワークの上面図である。
【図９】図８のフレームワークよりも副生成物収集構造が離れている、３Ｄフレームワークで成長したカルサイト材料の上面図である。
【図１０】結晶成長核形成のために加工された部位の断面図である。
【図１１】結晶成長核形成のために加工されたＳＡＭ部位の分子配列を示す上面図である。
【図１２】結晶成長核形成のために加工された別法のＳＡＭ部位の分子配列を示す上面図である。
【図１３】核形成加工部位に結晶核が形成するのを抑制する不規則層の断面図である。
【図１４】図３の方法によって作られた偏光に感受性のある光格子を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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