(57)【要約】要約書なし。【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゲルマニウムセレンガラス化合物の合成方法であって、
ゲルマニウム、セレン及び添加元素の11グラム以上を容器内に配置する工程と、
前記容器の温度を少なくとも合成すべき前記ガラス化合物の軟化点にまで上昇させる工程と、
前記容器の温度を前記軟化点以上に保持する工程と、
前記容器を前記ゲルマニウム、前記セレン及び前記添加元素が完全に軟化し、混合されるまで振動する工程と、
前記容器の温度を合成すべき前記ガラス化合物の軟化点以上の温度にまで低下させる工程と、
前記容器を焼入れする工程と、
を具えることを特徴とする、ゲルマニウムセレンガラス化合物の合成方法。
【請求項２】
前記添加元素は、リチウム、バナジウム、クロム、マグネシウム、コバルト、モリブデン、ルテニウム、銀、プラセオジム、ネオジウム、イリジウム、金、及び鉛からなる群より選ばれることを特徴とする、請求項１に記載のゲルマニウムセレンガラス化合物の合成方法。
【請求項３】
前記ゲルマニウム、前記セレン及び前記添加元素は、合成すべき前記ガラス化合物の組成と化学両論的に等しい割合で前記容器中に配置することを特徴とする、請求項１に記載のゲルマニウムセレンガラス化合物の合成方法。
【請求項４】
前記ゲルマニウム、前記セレン及び前記添加元素を、前記容器内で真空下に密閉する工程を具えることを特徴とする、請求項１に記載のゲルマニウムセレンガラス化合物の合成方法。
【請求項５】
前記容器はアンプルであることを特徴とする、請求項４に記載のゲルマニウムセレンガラス化合物の合成方法。
【請求項６】
前記容器の温度を上昇させる工程は、前記容器を加熱炉内に配置する工程と、前記加熱炉の温度を約30℃/minの速度で昇温する工程とを含むことを特徴とする、請求項１に記載のゲルマニウムセレンガラス化合物の合成方法。
【請求項７】
前記容器の温度は、前記軟化点と前記軟化点より約20℃高い温度とで規定される温度範囲における温度まで冷却することを特徴とする、請求項１に記載のゲルマニウムセレンガラス化合物の合成方法。
【請求項８】
前記焼入れは、前記容器を氷水内に浸漬することによって実施することを特徴とする、請求項１に記載のゲルマニウムセレンガラス化合物の合成方法。
【請求項９】
前記氷水は塩を含むことを特徴とする、請求項８に記載のゲルマニウムセレンガラス化合物の合成方法。
【請求項１０】
ゲルマニウムセレンガラス化合物の合成方法であって、
ゲルマニウム、セレン及び添加元素を容器内に配置する工程と、
前記容器の温度を少なくとも合成すべき前記ガラス化合物の軟化点にまで連続して上昇させる工程と、
前記容器の温度を前記軟化点以上に保持する工程と、
前記容器を前記ゲルマニウム、前記セレン及び前記添加元素が完全に軟化し、混合されるまで振動する工程と、
前記容器の温度を合成すべき前記ガラス化合物の軟化点以上の温度にまで低下させる工程と、
前記容器を焼入れする工程と、
を具えることを特徴とする、ゲルマニウムセレンガラス化合物の合成方法。
【請求項１１】
前記添加元素は、リチウム、バナジウム、クロム、マグネシウム、コバルト、モリブデン、ルテニウム、銀、プラセオジム、ネオジウム、イリジウム、金、及び鉛からなる群より選ばれることを特徴とする、請求項１０に記載のゲルマニウムセレンガラス化合物の合成方法。
【請求項１２】
前記ゲルマニウム、前記セレン及び前記添加元素は、合成すべき前記ガラス化合物の組成と化学両論的に等しい割合で、全量が約11グラム以上となるようにして前記容器中に配置することを特徴とする、請求項１０に記載のゲルマニウムセレンガラス化合物の合成方法。
【請求項１３】
前記ゲルマニウム、前記セレン及び前記添加元素を、前記容器内で真空下に密閉する工程を具えることを特徴とする、請求項１０に記載のゲルマニウムセレンガラス化合物の合成方法。
【請求項１４】
前記容器はアンプルであることを特徴とする、請求項１３に記載のゲルマニウムセレンガラス化合物の合成方法。
【請求項１５】
前記容器の温度を上昇させる工程は、前記容器を加熱炉内に配置する工程と、前記加熱炉の温度を約30℃/minの速度で昇温する工程とを含むことを特徴とする、請求項１０に記載のゲルマニウムセレンガラス化合物の合成方法。
【請求項１６】
前記連続した温度上昇の時間は、約15分であることを特徴とする、請求項１０に記載のゲルマニウムセレンガラス化合物の合成方法。
【請求項１７】
前記容器の温度は、前記軟化点と前記軟化点より約20℃高い温度とで規定される温度範囲における温度まで冷却することを特徴とする、請求項１０に記載のゲルマニウムセレンガラス化合物の合成方法。
【請求項１８】
前記焼入れは、前記容器を氷水内に浸漬することによって実施することを特徴とする、請求項１０に記載のゲルマニウムセレンガラス化合物の合成方法。
【請求項１９】
前記氷水は塩を含むことを特徴とする、請求項１８に記載のゲルマニウムセレンガラス化合物の合成方法。
【請求項２０】
ゲルマニウムセレンガラス化合物の合成方法であって、
ゲルマニウム、セレン及び添加元素を容器内に配置する工程と、
前記ゲルマニウム、前記セレン及び前記添加元素を前記容器内において、真空下密閉する工程と、
前記容器の温度を少なくとも約400℃まで連続して上昇させる工程と、
前記容器の温度を約400℃以上に保持する工程と、
前記容器を前記ゲルマニウム、前記セレン及び前記添加元素が完全に軟化し、混合されるまで振動する工程と、
前記容器の温度を約300℃〜約320℃の温度範囲にまで低下させる工程と、
前記容器を焼入れする工程と、
を具えることを特徴とする、ゲルマニウムセレンガラス化合物の合成方法。
【請求項２１】
前記添加元素は、リチウム、バナジウム、クロム、マグネシウム、コバルト、モリブデン、ルテニウム、銀、プラセオジム、ネオジウム、イリジウム、金、及び鉛からなる群より選ばれることを特徴とする、請求項１０に記載のゲルマニウムセレンガラス化合物の合成方法。
【請求項２２】
前記容器の温度は、約20℃/min〜約30℃/minの速度で上昇させることを特徴とする、請求項２０に記載のゲルマニウムセレンガラス化合物の合成方法。
【請求項２３】
前記容器の温度は、前記容器を加熱炉内に配置することによって上昇させることを特徴とうる、請求項２０に記載のゲルマニウムセレンガラス化合物の合成方法。
【請求項２４】
前記連続した温度上昇の時間は、約15分であることを特徴とする、請求項２０に記載のゲルマニウムセレンガラス化合物の合成方法。
【請求項２５】
前記容器の温度は、前記軟化点と前記軟化点より約20℃高い温度とで規定される温度範囲における温度まで冷却することを特徴とする、請求項２０に記載のゲルマニウムセレンガラス化合物の合成方法。
【請求項２６】
前記容器の振動は、少なくとも約4時間実施することを特徴とする、請求項２０に記載のゲルマニウムセレンガラス化合物の合成方法。
【請求項２７】
前記容器の温度は、約20℃/min〜約30℃/minの速度で低下させることを特徴とする、請求項２０に記載のゲルマニウムセレンガラス化合物の合成方法。
【請求項２８】
ゲルマニウムセレンガラスの合成方法であって、
ゲルマニウム及びセレンの約11グラム以上を容器内に配置する工程と、
前記容器の温度を少なくとも合成すべき前記ガラスの軟化点にまで上昇させる工程と、
前記容器の温度を前記軟化点以上に保持する工程と、
前記容器を前記ゲルマニウム及び前記セレンが完全に軟化し、混合されるまで振動する工程と、
前記容器の温度を合成すべき前記ガラス化合物の軟化点以上の温度にまで低下させる工程と、
前記容器を焼入れする工程と、
を具えることを特徴とする、ゲルマニウムセレンガラスの合成方法。
【請求項２９】
前記ゲルマニウム及び前記セレンは、合成すべき前記ガラスの組成と化学両論的に等しい割合で前記容器中に配置することを特徴とする、請求項２８に記載のゲルマニウムセレンガラスの合成方法。
【請求項３０】
前記ゲルマニウム及び前記セレンを、前記容器内で真空下に密閉する工程を具えることを特徴とする、請求項２８に記載のゲルマニウムセレンガラスの合成方法。
【請求項３１】
前記容器はアンプルであることを特徴とする、請求項３０に記載のゲルマニウムセレンガラスの合成方法。
【請求項３２】
前記容器の温度を上昇させる工程は、前記容器を加熱炉内に配置する工程と、前記加熱炉の温度を約30℃/minの速度で昇温する工程とを含むことを特徴とする、請求項２８に記載のゲルマニウムセレンガラスの合成方法。
【請求項３３】
前記容器の温度は、前記軟化点と前記軟化点より約20℃高い温度とで規定される温度範囲における温度まで冷却することを特徴とする、請求項２８に記載のゲルマニウムセレンガラスの合成方法。
【請求項３４】
前記焼入れは、前記容器を氷水内に浸漬することによって実施することを特徴とする、請求項２８に記載のゲルマニウムセレンガラスの合成方法。
【請求項３５】
前記氷水は塩を含むことを特徴とする、請求項３４に記載のゲルマニウムセレンガラスの合成方法。
【請求項３６】
ゲルマニウムセレンガラスの合成方法であって、
ゲルマニウム及びセレンを容器内に配置する工程と、
前記容器の温度を少なくとも合成すべき前記ガラスの軟化点にまで連続して上昇させる工程と、
前記容器の温度を前記軟化点以上に保持する工程と、
前記容器を前記ゲルマニウム及び前記セレンが完全に軟化し、混合されるまで振動する工程と、
前記容器の温度を合成すべき前記ガラスの軟化点以上の温度にまで低下させる工程と、
前記容器を焼入れする工程と、
を具えることを特徴とする、ゲルマニウムセレンガラスの合成方法。
【請求項３７】
前記ゲルマニウム及び前記セレンは、合成すべき前記ガラスの組成と化学両論的に等しい割合で、全量が約11グラム以上となるようにして前記容器中に配置することを特徴とする、請求項３６に記載のゲルマニウムセレンガラスの合成方法。
【請求項３８】
前記ゲルマニウム及び前記セレンを、前記容器内で真空下に密閉する工程を具えることを特徴とする、請求項３６に記載のゲルマニウムセレンガラスの合成方法。
【請求項３９】
前記容器はアンプルであることを特徴とする、請求項３８に記載のゲルマニウムセレンガラスの合成方法。
【請求項４０】
前記容器の温度を上昇させる工程は、前記容器を加熱炉内に配置する工程と、前記加熱炉の温度を約30℃/minの速度で昇温する工程とを含むことを特徴とする、請求項３６に記載のゲルマニウムセレンガラスの合成方法。
【請求項４１】
前記連続した温度上昇の時間は、約15分であることを特徴とする、請求項３６に記載のゲルマニウムセレンガラスの合成方法。
【請求項４２】
前記容器の温度は、前記軟化点と前記軟化点より約20℃高い温度とで規定される温度範囲における温度まで冷却することを特徴とする、請求項３６に記載のゲルマニウムセレンガラスの合成方法。
【請求項４３】
前記焼入れは、前記容器を氷水内に浸漬することによって実施することを特徴とする、請求項３６に記載のゲルマニウムセレンガラスの合成方法。
【請求項４４】
前記氷水は塩を含むことを特徴とする、請求項４３に記載のゲルマニウムセレンガラスの合成方法。
【請求項４５】
ゲルマニウムセレンガラスの合成方法であって、
ゲルマニウム及びセレンを容器内に配置する工程と、
前記ゲルマニウム及び前記セレンを前記容器内において、真空下密閉する工程と、
前記容器の温度を少なくとも約400℃まで連続して上昇させる工程と、
前記容器の温度を約400℃以上に保持する工程と、
前記容器を前記ゲルマニウム及び前記セレンが完全に軟化し、混合されるまで振動する工程と、
前記容器の温度を約300℃〜約320℃の温度範囲にまで低下させる工程と、
前記容器を焼入れする工程と、
を具えることを特徴とする、ゲルマニウムセレンガラスの合成方法。
【請求項４６】
前記容器の温度は、約20℃/min〜約30℃/minの速度で上昇させることを特徴とする、請求項４５に記載のゲルマニウムセレンガラスの合成方法。
【請求項４７】
前記容器の温度は、前記容器を加熱炉内に配置することによって上昇させることを特徴とうる、請求項４５に記載のゲルマニウムセレンガラスの合成方法。
【請求項４８】
前記連続した昇温の時間は、約15分であることを特徴とする、請求項４５に記載のゲルマニウムセレンガラスの合成方法。
【請求項４９】
前記容器の温度は、前記軟化点と前記軟化点より約20℃高い温度とで規定される温度範囲における温度まで冷却することを特徴とする、請求項４５に記載のゲルマニウムセレンガラスの合成方法。
【請求項５０】
前記容器の振動は、少なくとも約4時間実施することを特徴とする、請求項４５に記載のゲルマニウムセレンガラスの合成方法。
【請求項５１】
前記容器の温度は、約20℃/min〜約30℃/minの速度で低下させることを特徴とする、請求項４５に記載のゲルマニウムセレンガラスの合成方法。
【請求項５２】
ゲルマニウムセレンガラス化合物の合成方法であって、
ゲルマニウム、セレン及び添加元素を容器内に配置する工程と、
前記ゲルマニウム、前記セレン及び前記添加元素を前記容器内において、真空下密閉する工程と、
前記容器の温度を約400℃まで連続して上昇させる工程と、
前記容器の温度を約400℃以上に保持する工程と、
前記容器を前記ゲルマニウム、前記セレン及び前記添加元素が完全に軟化し、混合されるまで振動する工程と、
前記容器の温度を約300℃〜約320℃の温度範囲にまで低下させる工程と、
前記容器を焼入れする工程と、
を具えることを特徴とする、ゲルマニウムセレンガラス化合物の合成方法。
【請求項５３】
前記添加元素は、リチウム、バナジウム、クロム、マグネシウム、コバルト、モリブデン、ルテニウム、銀、プラセオジム、ネオジウム、イリジウム、金、及び鉛からなる群より選ばれることを特徴とする、請求項５２に記載のゲルマニウムセレンガラス化合物の合成方法。
【請求項５４】
ゲルマニウムセレンガラス化合物の合成方法であって、
ゲルマニウム、セレン及び添加元素を容器内に配置する工程と、
前記ゲルマニウム、前記セレン及び前記添加元素を前記容器内において、真空下密閉する工程と、
前記容器の温度を約400℃〜約800度の温度範囲内の、任意の温度まで連続して上昇させる工程と、
前記容器の温度を約400℃以上に保持する工程と、
前記容器を前記ゲルマニウム、前記セレン及び前記添加元素が完全に軟化し、混合されるまで振動する工程と、
前記容器の温度を約300℃〜約320℃の温度範囲にまで低下させる工程と、
前記容器を焼入れする工程と、
を具えることを特徴とする、ゲルマニウムセレンガラス化合物の合成方法。
【請求項５５】
前記添加元素は、リチウム、バナジウム、クロム、マグネシウム、コバルト、モリブデン、ルテニウム、銀、プラセオジム、ネオジウム、イリジウム、金、及び鉛からなる群より選ばれることを特徴とする、請求項５４に記載のゲルマニウムセレンガラス化合物の合成方法。
【請求項５６】
ゲルマニウムセレンガラスの合成方法であって、
ゲルマニウム及びセレンを容器内に配置する工程と、
前記ゲルマニウム及び前記セレンを前記容器内において、真空下密閉する工程と、
前記容器の温度を約400℃まで連続して上昇させる工程と、
前記容器の温度を約400℃以上に保持する工程と、
前記容器を前記ゲルマニウム及び前記セレンが完全に軟化し、混合されるまで振動する工程と、
前記容器の温度を約300℃〜約320℃の温度範囲にまで低下させる工程と、
前記容器を焼入れする工程と、
を具えることを特徴とする、ゲルマニウムセレンガラスの合成方法。
【請求項５７】
ゲルマニウムセレンガラスの合成方法であって、
ゲルマニウム及びセレンを容器内に配置する工程と、
前記ゲルマニウム及び前記セレンを前記容器内において、真空下密閉する工程と、
前記容器の温度を約400℃〜約800度の温度範囲内の、任意の温度まで連続して上昇させる工程と、
前記容器の温度を約400℃以上に保持する工程と、
前記容器を前記ゲルマニウム及び前記セレンが完全に軟化し、混合されるまで振動する工程と、
前記容器の温度を約300℃〜約320℃の温度範囲にまで低下させる工程と、
前記容器を焼入れする工程と、
を具えることを特徴とする、ゲルマニウムセレンガラスの合成方法。
【請求項５８】
ゲルマニウムセレンガラス化合物の合成方法であって、
ゲルマニウム、セレン及び添加元素の100グラム以上を容器内に配置する工程と、
前記ゲルマニウム、前記セレン及び前記添加元素を前記容器内において、真空下密閉する工程と、
前記容器の温度を約400℃まで連続して上昇させる工程と、
前記容器の温度を約400℃以上に保持する工程と、
前記容器を前記ゲルマニウム、前記セレン及び前記添加元素が完全に軟化し、混合されるまで振動する工程と、
前記容器の温度を約300℃〜約320℃の温度範囲にまで低下させる工程と、
前記容器を焼入れする工程と、
を具えることを特徴とする、ゲルマニウムセレンガラス化合物の合成方法。
【請求項５９】
ゲルマニウムセレンガラスの合成方法であって、
ゲルマニウム及びセレンの100グラム以上を容器内に配置する工程と、
前記ゲルマニウム及び前記セレンを前記容器内において、真空下密閉する工程と、
前記容器の温度を約400℃まで連続して上昇させる工程と、
前記容器の温度を約400℃以上に保持する工程と、
前記容器を前記ゲルマニウム及び前記セレンが完全に軟化し、混合されるまで振動する工程と、
前記容器の温度を約300℃〜約320℃の温度範囲にまで低下させる工程と、
前記容器を焼入れする工程と、
を具えることを特徴とする、ゲルマニウムセレンガラスの合成方法。
【請求項６０】
ゲルマニウムセレンガラスの合成方法であって、
ゲルマニウム及びセレンの100グラム以上を容器内に配置する工程と、
前記ゲルマニウム及び前記セレンを前記容器内において、真空下密閉する工程と、
前記容器の温度を約400℃〜約800度の温度範囲内の、任意の温度まで連続して上昇させる工程と、
前記容器の温度を約400℃以上に保持する工程と、
前記容器を前記ゲルマニウム及び前記セレンが完全に軟化し、混合されるまで振動する工程と、
前記容器の温度を約300℃〜約320℃の温度範囲にまで低下させる工程と、
前記容器を焼入れする工程と、
を具えることを特徴とする、ゲルマニウムセレンガラスの合成方法。
【請求項６１】
ゲルマニウムセレンガラスの合成方法であって、
ゲルマニウム及びセレンの100グラム以上を容器内に配置する工程と、
前記ゲルマニウム及び前記セレンを前記容器内において、真空下密閉する工程と、
前記容器の温度を約400℃〜約800度の温度範囲内の、任意の温度まで連続して上昇させる工程と、
前記容器の温度を約400℃以上に保持する工程と、
前記容器を前記ゲルマニウム及び前記セレンが完全に軟化し、混合されるまで振動する工程と、
前記容器の温度を約300℃〜約320℃の温度範囲にまで低下させる工程と、
前記容器を焼入れする工程と、
を具えることを特徴とする、ゲルマニウムセレンガラスの合成方法。
【請求項６２】
ゲルマニウムセレンガラス化合物の合成方法であって、
ゲルマニウム、セレン及び添加元素の約11グラム以上を容器内に配置する工程と、
前記容器の温度を少なくとも合成すべき前記ガラス化合物の軟化点にまで連続して上昇させる工程と、
前記容器の温度を前記軟化点以上に保持する工程と、
前記容器を前記ゲルマニウム、前記セレン及び前記添加元素が完全に軟化し、混合されるまで振動する工程と、
前記容器の温度を合成すべき前記ガラス化合物の軟化点以上の温度にまで低下させる工程と、
前記容器を焼入れする工程と、
を具えることを特徴とする、ゲルマニウムセレンガラス化合物の合成方法。
【請求項６３】
前記添加元素は、リチウム、バナジウム、クロム、マグネシウム、コバルト、モリブデン、ルテニウム、銀、プラセオジム、ネオジウム、イリジウム、金、及び鉛からなる群より選ばれることを特徴とする、請求項６２に記載のゲルマニウムセレンガラス化合物の合成方法。
【請求項６４】
前記ゲルマニウム、前記セレン及び前記添加元素は、合成すべき前記ガラス化合物の組成と化学両論的に等しい割合で前記容器中に配置することを特徴とする、請求項６２に記載のゲルマニウムセレンガラス化合物の合成方法。
【請求項６５】
前記ゲルマニウム、前記セレン及び前記添加元素を、前記容器内で真空下に密閉する工程を具えることを特徴とする、請求項６２に記載のゲルマニウムセレンガラス化合物の合成方法。
【請求項６６】
ゲルマニウムセレンガラス化合物の合成方法であって、
ゲルマニウム、セレン及び添加元素を容器内に配置する工程と、
前記ゲルマニウム、前記セレン及び前記添加元素を前記容器内において、真空下密閉する工程と、
前記容器の温度を少なくとも前記ガラス化合物の軟化点以上であって約850℃以下の温度まで連続して上昇させる工程と、
前記容器の温度を前記軟化点以上に保持する工程と、
前記容器を前記ゲルマニウム、前記セレン及び前記添加元素が完全に軟化し、混合されるまで振動する工程と、
前記容器の温度を前記軟化点以上の温度にまで低下させる工程と、
前記容器を焼入れする工程と、
を具えることを特徴とする、ゲルマニウムセレンガラス化合物の合成方法。
【請求項６７】
ゲルマニウムセレンガラス化合物の合成方法であって、
ゲルマニウム、セレン及び添加元素を容器内に配置する工程と、
前記ゲルマニウム、前記セレン及び前記添加元素を前記容器内において、真空下密閉する工程と、
前記容器の温度を少なくとも約400℃〜約850℃の温度まで連続して上昇させる工程と、
前記容器の温度を約400℃以上に保持する工程と、
前記容器を前記ゲルマニウム、前記セレン及び前記添加元素が完全に軟化し、混合されるまで振動する工程と、
前記容器の温度を約300℃〜約320℃の温度範囲にまで低下させる工程と、
前記容器を焼入れする工程と、
を具えることを特徴とする、ゲルマニウムセレンガラス化合物の合成方法。  
【請求項６８】
ゲルマニウムセレンガラスの合成方法であって、
ゲルマニウム及びセレンの約11グラム以上を容器内に配置する工程と、
前記容器の温度を少なくとも合成すべき前記ガラスの軟化点にまで連続して上昇させる工程と、
前記容器の温度を前記軟化点以上に保持する工程と、
前記容器を前記ゲルマニウム及び前記セレンが完全に軟化し、混合されるまで振動する工程と、
前記容器の温度を合成すべき前記ガラス化合物の軟化点以上の温度にまで低下させる工程と、
前記容器を焼入れする工程と、
を具えることを特徴とする、ゲルマニウムセレンガラスの合成方法。
【請求項６９】
ゲルマニウムセレンガラスの合成方法であって、
ゲルマニウム及びセレンを容器内に配置する工程と、
前記容器の温度を少なくとも前記ガラスの軟化点以上であって約850℃以下の温度まで連続して上昇させる工程と、
前記容器の温度を前記軟化点以上に保持する工程と、
前記容器を前記ゲルマニウム及び前記セレンが完全に軟化し、混合されるまで振動する工程と、
前記容器の温度を前記軟化点以上の温度にまで低下させる工程と、
前記容器を焼入れする工程と、
を具えることを特徴とする、ゲルマニウムセレンガラスの合成方法。  
【請求項７０】
ゲルマニウムセレンガラスの合成方法であって、
ゲルマニウム及びセレンを容器内に配置する工程と、
前記ゲルマニウム及び前記セレンを前記容器内で、真空下密閉する工程と、
前記容器の温度を少なくとも約400℃〜約850℃の温度まで連続して上昇させる工程と、
前記容器の温度を約400℃以上に保持する工程と、
前記容器を前記ゲルマニウム及び前記セレンが完全に軟化し、混合されるまで振動する工程と、
前記容器の温度を約300℃〜約320℃の温度範囲にまで低下させる工程と、
前記容器を焼入れする工程と、
を具えることを特徴とする、ゲルマニウムセレンガラスの合成方法。
【請求項７１】
ゲルマニウムセレンガラス化合物を合成するための装置であって、
ゲルマニウム、セレン及び添加元素の100グラム以上を保持し、内部においてこれらの元素を密閉できるように構成された容器と、
前記容器を少なくとも約400℃まで連続して均一に上昇させ、前記容器の温度を約400℃以上に保持するとともに、約300℃〜約320℃の温度にまで低下させるように構成された加熱装置と、
前記容器を、前記ゲルマニウム、前記セレン及び前記添加元素が完全に軟化し、混合されるまで振動するように構成された振動メカニズムと、
前記容器を冷却するための浴と、
を具えることを特徴とする、ゲルマニウムセレンガラスの合成装置。
【請求項７２】
前記添加元素は、リチウム、バナジウム、クロム、マグネシウム、コバルト、モリブデン、ルテニウム、銀、プラセオジム、ネオジウム、イリジウム、金、及び鉛からなる群より選ばれることを特徴とする、請求項７１に記載のゲルマニウムセレンガラスの合成装置。
【請求項７３】
前記加熱装置は、前記容器の温度を約30℃/minの速度で昇温できるように構成されたことを特徴とする、請求項７１に記載のゲルマニウムセレンガラスの合成装置。
【請求項７４】
前記加熱装置は加熱炉であることを特徴とする、請求項７１に記載のゲルマニウムセレンガラスの合成装置。
【請求項７５】
前記連続的な温度上昇は、約15分間であることを特徴とする、請求項７１に記載のゲルマニウムセレンガラスの合成装置。
【請求項７６】
前記振動装置は、前記容器を約5時間〜約6時間振動させるように構成したことを特徴とする、請求項７１に記載のゲルマニウムセレンガラスの合成装置。
【請求項７７】
前記振動装置は、前記容器を少なくとも4時間振動させるように構成したことを特徴とする、請求項７１に記載のゲルマニウムセレンガラスの合成装置。
【請求項７８】
前記加熱装置は、前記容器の温度を約20℃/min〜約30℃/minの速度で降温させるように構成したことを特徴とする、請求項７１に記載のゲルマニウムセレンガラスの合成装置。
【請求項７９】
ゲルマニウム及びセレンを少なくとも互いに反応させるための装置であって、
ゲルマニウム及びセレンの約11グラム以上を保持する容器と、
前記容器を少なくとも合成すべき前記ガラスの軟化点まで均一に加熱し、前記容器の温度を前記軟化点以上の温度に所定時間保持するとともに、前記軟化点以上の温度まで低下させるように構成された加熱装置と、
前記容器を、前記ゲルマニウム及び前記セレンが完全に軟化し、混合されるまで振動するように構成された振動メカニズムと、
前記容器を冷却するための浴と、
を具えることを特徴とする、ゲルマニウムセレンの反応装置。
【請求項８０】
前記容器は、前記ゲルマニウム及び前記セレンを、ゲルマニウムセレンガラス又はゲルマニウムセレンガラス化合物の組成と化学両論的に等しくなるようにして含むことを特徴とする、請求項７９に記載のゲルマニウムセレンの反応装置。
【請求項８１】
前記容器は、前記ゲルマニウム及び前記セレンを真空下において密閉することを特徴とする、請求項７９に記載のゲルマニウムセレンの反応装置。
【請求項８２】
前記容器はアンプルであることを特徴とする、請求項７９に記載のゲルマニウムセレンの反応装置。
【請求項８３】
前記加熱装置は、前記容器の温度を約20℃/min〜約30℃/minの速度で昇温するように構成されたことを特徴とする、請求項７９に記載のゲルマニウムセレンの反応装置。
【請求項８４】
前記加熱装置は、前記容器の温度を、前記ガラスの軟化点とこの軟化点より約20℃高い温度とで規定される温度範囲にまで低下させるように構成されたことを特徴とする、請求項７９に記載のゲルマニウムセレンの反応装置。
【請求項８５】
前記浴は、氷水を含むことを特徴とする、請求項７９に記載のゲルマニウムセレンの反応装置。
【請求項８６】
前記氷水は塩を含むことを特徴とする、請求項８５に記載のゲルマニウムセレンの反応装置。
【請求項８７】
ゲルマニウム及びセレンを少なくとも互いに反応させるための装置であって、
少なくともゲルマニウム及びセレンの100グラム以上を真空下において保持するための密閉容器と、
前記ゲルマニウム及び前記セレンを保持する容器と、
前記容器を少なくとも合成すべき前記ガラスの軟化点まで均一に連続して加熱し、前記容器の温度を前記軟化点以上の温度に保持するとともに、前記軟化点以上の温度まで低下させるように構成された加熱装置と、
前記容器を、前記ゲルマニウム及び前記セレンが完全に軟化し、混合されるまで振動するように構成された振動メカニズムと、
前記容器を冷却するための浴と、
を具えることを特徴とする、ゲルマニウムセレンの反応装置。
【請求項８８】
前記ゲルマニウム及び前記セレンは、ゲルマニウムセレンガラス又はゲルマニウムセレンガラス化合物の組成と化学両論的に等しくなるようにして含まれることを特徴とする、請求項８７に記載のゲルマニウムセレンの反応装置。
【請求項８９】
前記容器は、前記ゲルマニウム及び前記セレンを真空下において密閉することを特徴とする、請求項７９に記載のゲルマニウムセレンの反応装置。
【請求項９０】
前記容器はアンプルであることを特徴とする、請求項８７に記載のゲルマニウムセレンの反応装置。
【請求項９１】
前記加熱装置は、前記容器の温度を約30℃/minの速度で昇温するように構成されたことを特徴とする、請求項８７に記載のゲルマニウムセレンの反応装置。
【請求項９２】
前記連続した加熱時間が15分であることを特徴とする、請求項８７に記載のゲルマニウムセレンの反応装置。
【請求項９３】
前記加熱装置は、前記容器の温度を、前記ガラスの軟化点とこの軟化点より約20℃高い温度とで規定される温度範囲にまで低下させるように構成されたことを特徴とする、請求項８７に記載のゲルマニウムセレンの反応装置。
【請求項９４】
前記浴は、氷水を含むことを特徴とする、請求項８７に記載のゲルマニウムセレンの反応装置。
【請求項９５】
前記氷水は塩を含むことを特徴とする、請求項９４に記載のゲルマニウムセレンの反応装置。
【請求項９６】
ゲルマニウム、セレン及び添加元素を互いに反応させ、ゲルマニウムセレンガラス化合物を形成する装置であって、
ゲルマニウム、セレン及び添加元素を真空下において保持するための密閉容器と、
前記容器を少なくとも約400℃まで均一に連続して加熱し、前記容器の温度を約400℃以上の温度に保持するとともに、約300℃〜約320℃の温度まで低下させるように構成された加熱装置と、
前記容器を、前記ゲルマニウム及び前記セレンが完全に軟化し、混合されるまで振動するように構成された振動メカニズムと、
前記容器を冷却するための浴と、
を具えることを特徴とする、ゲルマニウムセレンの反応装置。
【請求項９７】
前記加熱装置は、前記容器の温度を約30℃/minの速度で昇温するように構成されたことを特徴とする、請求項９６に記載のゲルマニウムセレンの反応装置。
【請求項９８】
前記加熱装置は加熱炉でであることを特徴とする、請求項９６に記載のゲルマニウムセレンの反応装置。
【請求項９９】
前記連続した加熱時間が15分であることを特徴とする、請求項９６に記載のゲルマニウムセレンの反応装置。
【請求項１００】
前記振動メカニズムは、前記容器を約5時間〜約6時間振動するように構成したことを特徴とする、請求項９６に記載のゲルマニウムセレンの反応装置。
【請求項１０１】
前記振動メカニズムは、前記容器を少なくとも4時間以上振動するように構成したことを特徴とする、請求項９６に記載のゲルマニウムセレンの反応装置。
【請求項１０２】
前記加熱装置は、前記容器の温度を約20℃/min〜約30℃/minの速度で降温させるように構成したことを特徴とする、請求項９６に記載のゲルマニウムセレンの反応装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゲルマニウムセレンガラス及びゲルマニウムセレンガラス化合物を合成するためのシステム及び方法に関する。特に、本発明は、ゲルマニウムセレンガラス及びゲルマニウムセレンガラス化合物を短時間で合成するシステム及び方法に関する。
ここにおいて、“ゲルマニウムセレン化合物”とは、ゲルマニウム、セレン及びその他の種々の元素（例えばドーパントなど）を含むものである。
【背景技術】
【０００２】
ゲルマニウムセレンガラスは、半導体デバイスの製造に際して広く用いられている。しかしながら、ゲルマニウムセレンガラスの代表的な物質であるGe3Se7の製造に対する公知の方法においては、一度にほんの十グラム程度のガラスしか製造することができなかった。また、この技術では、前記ゲルマニウムセレンガラスを十グラム程度製造するために約50時間という時間を要していた。
【０００３】
この方法では、大気圧（すなわち、約1気圧）に保持されたアンプル中にゲルマニウムとセレンとを化学両論的な組成に従って入れる（全体量は約10グラム以下となるように）工程を含む。前記アンプルは、小型で密閉された石英ガラス容器から構成される。この容器は、化学的な溶液や材料を保持するために使用される代表的な容器である。前記アンプル内は真空に保持され、その内容物を真空下に保持する。また、前記アンプルは、加熱容器内に配置され、約300℃の温度で一晩加熱される。翌朝、前記アンプルは約750℃の温度まで約0.5℃/minの速度で加熱され、さらに翌朝まで前記温度において保持される。このとき、前記ゲルマニウムは溶解し、前記セレンは前記ゲルマニウムと反応する。溶解及び反応が生じない場合、前記セレンは約900℃で約10気圧の蒸気圧を有するようになり、その結果、前記アンプルを破損してしまう場合がある。前記翌朝に前記ゲルマニウムが溶解して、前記セレンが前記ゲルマニウムと反応している場合、前記アンプルはさらに約940℃の温度まで約0.5℃/minの速度で加熱される。これによって、前記アンプル内の物質は溶解する。温度が940℃に達した後、前記アンプルを少なくとも約6時間、前後に振動させる。前記振動は、代表的には、前記加熱容器に接続された振動メカニズムによって行われる。前記振動によって、前記アンプルは780℃〜800℃の温度まで冷却される。前記アンプルが冷却された後、氷の入った水浴からなる冷却浴中で焼き入れを行う。このとき、前記アンプルはヒビ割れて、生成されたゲルマニウムセレンガラスが回収されるようになる。
【０００４】
このような公知の方法を用いて、ゲルマニウムセレンガラスの合成方法をスケールアップする唯一の方法は、小規模の反応を同時に多数行うことである。各小規模反応においては、50時間当たり約10グラム程度のガラスしか生成することができない。また、上述した公知の方法では、時間消費が大きく大規模な製造に対しては実際的ではない。
【０００５】
ゲルマニウムセレンガラスは、特にPCRAM（programmable cell random access memory）などの半導体デバイスの製造に際して用いることができる。公知のPCRAMデバイスの製造においては、導電性材料（例えば銀）からなる薄膜をゲルマニウムセレンガラス基板上に蒸着し、次いで、前記薄膜に対して電磁エネルギーを照射することによって、ドープ又は光ドープされた基板（すなわち、ゲルマニウムセレンガラス化合物）を得る。前記薄膜に対して電磁エネルギーを照射する際に十分な注意がなされないと、前記照射によって前記基板の特性を予想外なものに変化させてしまったり、ドープ量を設定外とものとしてしまったりする場合がある。このような特性変化またはドープ量のずれは、前記PCRAMの予測しえない、さらには好ましくない電気的特性の変化及び性能変化をもたらす。
【０００６】
また、ゲルマニウムセレンガラスの合成法同様に、ゲルマニウムセレンガラス化合物を大規模に合成する方法は知られていない。
【０００７】
このような観点から、ゲルマニウムセレンガラス又はゲルマニウムセレンガラス化合物を一回の反応で10グラム以上合成できることが望まれる。
【０００８】
また、ゲルマニウムセレンガラス又はゲルマニウムセレンガラス化合物を50時間以内で合成できることが望まれている。
【０００９】
さらに、ドーピングによって実質的に公知の特性を奏し、前記ドーピング量が実質的に公知であるようなゲルマニウムセレンガラス化合物を合成することが望まれている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、ゲルマニウムセレンガラス又はゲルマニウムセレンガラス化合物を一回の反応で10グラム以上合成することを目的とする。
【００１１】
また、本発明は、ゲルマニウムセレンガラス又はゲルマニウムセレンガラス化合物を50時間以内で合成することを目的とする。
【００１２】
さらに、本発明は、ドーピングによって実質的に公知の特性を奏し、前記ドーピング量が実質的に公知であるようなゲルマニウムセレンガラス化合物を合成することを目的とする。
【発明を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、種々の異なる化学両論的組成のゲルマニウムセレンガラスの大規模な合成法を提供する。また、本発明は、約8時間程度でこれら異なる組成のゲルマニウムセレンガラスを合成することを可能とする。なお、合成すべきガラスの量は増減可能であり、1回の反応において、約750グラムまでのゲルマニウムセレンガラスを製造することができる。本発明では、約15％から約42％までのゲルマニウムを含むガラスを合成することができる。
【００１４】
本発明は、ゲルマニウムセレンガラスに対して設定どおりにドーピングを行うことができる。結果として得るガラス化合物は、リチウム、バナジウム、クロム、マグネシウム、コバルト、モリブデン、ルテニウム、銀、プラセオジム、ネオジウム、イリジウム、金、及び鉛などのドーパント（添加元素）を含むことができる。なお、これら以外の添加元素を含むこともできる。前述した添加元素は、ガラス化合物中において元素の形態（例えば純粋なリチウム単体）として存在することもできるし、化合物の形態（例えば銀セレン）で存在することもできる。前述した添加元素は、ゲルマニウム及びセレンと公知の割合で反応する。
【００１５】
本発明の一態様においては、アンプルを構成する石英ガラスアンプルを好ましくはHCl又はHCl/HNO3を用いてクリーニングすることが好ましい。前記アンプルは、その後、乾燥箱内において乾燥する。純粋なゲルマニウムセレンガラスを製造するに際しては、前記アンプルを乾燥している最中に、99.999%のゲルマニウムと99.999%のセレンとを前記アンプル中に入れる。セレンは好ましくは前記アンプル内において、その入り口から離れた箇所に配置する。これによって、前記アンプルが密閉された際に、前記セレンが昇華してしまうのを防止することができる（なぜならば、前記アンプルを密閉する際に、フレームトーチが用いられるため）。その他の揮発性の物質を含ませる場合においても、前記アンプルを密閉する際に、前記物質が揮発するのを防止するために、前記物質は前記アンプルの前記入り口から離隔した箇所に配置すべきである。前記アンプル内の内容物は真空中に晒され、前記アンプルは前記真空が保持されるようにして密閉される。
【００１６】
密閉されたアンプルは、加熱炉又はその他の加熱装置中に配置され、合成されるべきガラスの軟化点、好ましくはそれ以上の温度にまで加熱する。前記軟化点は、ガラス遷移温度である。次いで、前記アンプルを振動させて、ゲルマニウムとセレンとを完全に混合する。振動時間は合成すべきガラスの量に依存する（例えば、ゲルマニウム及びセレンがそれぞれ約450グラム存在する場合は、前記振動時間を約5時間から6時間に設定すれば十分である）。完全に混合した後、前記組成物は前記軟化点及び前記軟化点より20℃以上高い温度で規定される温度範囲にまで冷却する（すなわち、軟化点以上の温度である）。冷却の後（この冷却は、前記加熱操作における加熱温度が前記軟化点から20℃を超えて高くない温度範囲に設定されている場合は必要ないが）、前記アンプルは氷水で焼入れされる。ゲルマニウム及びセレンをそれぞれ約400グラム合成する際には、反応を約8時間行う。したがって、１つの装置を用いた場合、1日当たり3回の反応を行うことができる。したがって、ゲルマニウムセレンガラスを１つの装置で、1日当たり1キログラム以上製造することができる。
【００１７】
ゲルマニウムセレンガラスにドーピングを行う場合、前記ゲルマニウム、前記セレン及び前記ドーパントを、前記アンプルを乾燥箱で乾燥させている最中に、前記アンプル内に配置する。前記アンプル内の内容物は真空中に配置され、その真空を維持した状態で前記アンプルは密閉される。密閉されたアンプルを加熱炉又はその他の加熱装置中に配置した後、前記アンプルを加熱する。前記アンプルは少なくとも合成すべき化合物の軟化点まで加熱し、前記アンプルを振動させて前記ドーパントを均一に分散させる。前記化合物は、前記化合物の軟化点とそれより20℃高い温度とで規定される温度範囲にないときは、前記温度範囲にまで冷却される。冷却後（もし必要であれば）、前記化合物は焼入れされる。
【００１８】
本発明において、ゲルマニウム及びセレン（並びに必要な場合においては他の添加元素）は任意の容器内に配置することができる。前記容器内の内容物は真空中に維持され、その真空状態が維持されるようにして前記容器を密閉する。前記内容物は、適当な手段を用いて合成すべきガラス又はガラス化合物の軟化点にまで加熱、混合、冷却し、焼入れする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明によれば、好ましくは合成すべきゲルマニウムセレンガラスの化学両論的組成に応じて、前記ガラスを約750グラム以上製造することができる。約400グラムの合成に際しては、約8時間の反応を要する。ゲルマニウムセレンガラス化合物（Ge25Se75-3wt%Mg）を30グラム合成するに際しては、約6時間の反応を要する。本発明によれば、追加の添加元素質の種類及びゲルマニウムとセレンとの量比に応じて、ゲルマニウムセレンガラス化合物を約750グラム以上製造することができる。装置の初期洗浄は重要な工程ではあるが、上記反応時間には含まれない。
【００２０】
本発明のゲルマニウムセレンガラス化合物中に含めることのできる添加元素としては、リチウム、バナジウム、クロム、マグネシウム、コバルト、モリブデン、ルテニウム、銀、プラセオジム、ネオジウム、イリジウム、金、及び鉛を挙げることができる。なお、これら以外の添加元素を含むこともできる。前述した添加元素は、ガラス化合物中において元素の形態（例えば純粋なリチウム単体）として存在することもできるし、化合物の形態（例えば銀セレン）で存在することもできる。前述した添加元素は、ゲルマニウム及びセレンと公知の割合で反応する。
【００２１】
図1は、好ましい石英ガラスアンプル２を示す。図1において、アンプル２は石英ガラスチューブ８と開口部３を有するようにして接続されている。アンプル２及びチューブ８は、好ましくはHCl又はHCl/HNO3などのクリーニング剤を用いてクリーニングする。次いで、アンプル２及びチューブ８は、約120℃に保持された加熱炉中で約24時間加熱する。アンプル２及びチューブ８は、好ましくはアルゴン又は窒素などの乾燥不活性ガスで置換して洗浄した後、真空下に配置する。アンプル２及びチューブ８は、前記乾燥不活性ガスで数回置換洗浄した後、数回に亘って真空下に晒す。これによって、アンプル２及びチューブ８の洗浄度がさらに増大する。
【００２２】
アンプル２及びチューブ８の洗浄度、並びにゲルマニウム、セレン及び（もし存在していれば）添加元素の純度は、前記ガラスの骨格構造を保持するために重要である。
【００２３】
アンプル２及びチューブ８を洗浄した後、99.999%の純ゲルマニウム４及び99.999%の純セレン６をチューブ８を介して開口部３からアンプル２内へ導入する。添加元素５もアンプル２内へ導入することができる。ゲルマニウム４、セレン６及び添加元素５は好ましくは固体ペレットの状態である。このような形態のゲルマニウム４及びセレン６は、ウィンスコンシン州、ミルウォキーにおける“Cerac Inc.”から入手することができる。なお、ゲルマニウム4及びセレン６、並びに添加元素５は液体であっても良い。
【００２４】
ゲルマニウム４、セレン６及び添加元素５は、好ましくはアンプル２の大部分が充填されるような量を準備する。これによって、液体又は固体の状態から蒸発あるいは昇華するゲルマニウム、セレン及び添加元素の量を低減することができる。前記蒸発又は前記昇華が生じると、前記ガラス又は前記化合物の合成後の組成は所望する化学両論的組成からずれてしまう。しかしながら、ゲルマニウム４、セレン６及び添加元素５は、アンプル２内でこれらが完全に混合されるように、アンプル２が満杯となるように準備し導入すべきではない。例えば、長さ20cm、直径4.6cmのアンプルの場合、約50グラムまでのゲルマニウム、約218グラムまでのセレン、約8グラムまでのマグネシウムが許容できる充填量である。前記大きさのアンプル２に対しては、例えば長さ15cm、直径1.3cmのチューブ８を用いることができる。
【００２５】
ゲルマニウム４、セレン６及び添加元素５（もし必要であれば）は、好ましくはアンプル２内の乾燥箱（図示せず）内に配置する。セレン６及び揮発性（例えば昇華の影響を受けやすい）の添加元素は、好ましくはアンプル２内において開口部３と対向する部分内に配置することができる。これによって、アンプル２を密閉する（アンプル２は以下に示すように、好ましくはフレームトーチを用いて密閉される）際に、前記添加元素やセレン６が昇華しにくくなる。
【００２６】
商業的に利用可能な真空ライン（図示せず）へ接続するためのアダプターは、好ましくは前記乾燥箱内でアンプル２と固定する。このアダプターは、バルブ又はスイッチを有しており、前記アダプター及びチューブ８の開口部９が選択的に開閉できるように構成されている。前記アダプター及びアンプル２は前記乾燥箱から取り出され、前記真空ラインに接続される。洗浄度を確保するために、前記アダプター及びアンプル２が前記乾燥箱から取り出される以前、前記アダプターは閉じた状態とする。そして、前記アダプターが前記真空ラインに接続されるまで、前記アダプターは閉じたままの状態にしておく。これによって、チューブ８又はアンプル２内に空気が混入して、ゲルマニウム４、セレン６及び添加元素５と反応しないようにすることができる。
【００２７】
アンプル２は、その内容物が真空下に晒されている間は、好ましくは密閉状態にしておく。ゲルマニウム４、セレン６及び添加元素５は、これらがアンプル２内で密閉されている間、室温（約25℃）に保持する。また、ゲルマニウム４、セレン６及び添加元素５は前記密閉状態において、室温以外の他の温度に保持しておくこともできる。
【００２８】
しかしながら、比較的低い温度においては、アンプル２内に導入された上述した各材料の量をより正確に定量することができる。例えば、ゲルマニウム４、セレン６及び添加元素５、あるいはそれらの混合物は、冷却操作によって室温以下の温度にまで冷却することができる。この場合、固体状態のゲルマニウム４及びセレン６から昇華する割合をより少なくすることができる。ゲルマニウム４及びセレン６が真空下に置かれた際、あるいはアンプル２が熱源（以下に詳述する）によって密閉される際、これらはある程度の割合で昇華する。このような昇華は、合成されたガラスあるいはガラス化合物の組成が所望した化学両論的組成と異なるようになってしまうため有害となる場合がある。
【００２９】
ゲルマニウム４、セレン６及び添加元素５が室温よりも高い温度に置かれた場合、加熱及び混合時間を短くすることができる。例えば、ゲルマニウム４、セレン６及びマグネシウムがアンプル２内において液体の状態で存在する場合、450グラムの合成を行うために要する加熱及び混合時間は約3時間程度である。
【００３０】
アンプル２を密閉するためには、H2/O2トーチなどの適当な熱源を用いることができる。前記密閉は、チューブ８の、開口部３から約1cm離れた部分を溶解することによって行う。チューブ８の残りの部分はアンプル２から除去する。これによって、図２に示すように、チューブ８の部分１０が溶解して、アンプル２の開口部３を密閉する。
【００３１】
図２は、ゲルマニウム４、セレン６及び添加元素５が真空下で密閉された状態を示している。99.999%純ゲルマニウム４、99.999%の純セレン６及び選択した化合物を合成するために必要な添加元素５が内部において密閉されている。純粋なゲルマニウムセレンガラスを合成する場合、ゲルマニウム４及びセレン６が適当な化学両論的組成に比例するような割合で、内部に密閉される。アンプル２内に示されたゲルマニウム４、セレン６及び添加元素５の量は、単に図示上のものである。
【００３２】
アンプル２を密閉した後、アンプル２を所定のアセンブリ中に配置し、内容物（すなわち、ゲルマニウム４、セレン６及び添加元素５）を、加熱炉又はその他の加熱装置において均一に加熱する。図３は、前記アセンブリの断面図である。アセンブリ１２は、チューブ１４及び延長チューブ１６を含んでいる。これらのチューブは石英ガラス又はその他の同様な特性を有するガラスから構成することができる。チューブ１４及び１６は同一の直径を有し、結合されていることが好ましい。チューブ１４は、シール１８によってチューブ１６と結合した端部において密閉されていることが好ましい。シール１８は好ましくは石英ガラス又はその他の同様な特性を有するガラスから構成し、アンプル２が内側にスライドしないようにする。チューブ１６及びシール１８によって、アンプル２を加熱炉又はその他の加熱装置の均一な加熱領域に位置するようにすることができる。シール１８の代わりに、一端が閉じているチューブ１６を使用することもできる。このとき、アンプル１２は、チューブ１６の閉端部と接触させる。また、チューブ１４の一端が閉じているようにすることもできる。双方の場合において、チューブ１４及び１６は結合している必要はなく、シール１８は必要とされない。チューブ１６はアンプル２と接触したチューブ１４の閉端部と接触するようにする。
【００３３】
チューブ１４の他端は、好ましくは開口部１５を有するようにし、アンプル２をアセンブリ１２から出し入れできるようにする。チューブ１４の内径は好ましくは、アンプル２の外径よりわずかに大きくなるようにする。チューブ１４は、アセンブリ１２を加熱炉内に配置した際に、その一部が前記加熱炉外まで延在するように十分に長くすることが好ましい。
【００３４】
アンプル２をアセンブリ１２のチューブ１４内に配置した後、チューブ１４の内径よりもわずかに小さな外径を有するチューブ２０の一部をチューブ１４内にスライドさせる。チューブ２０は、アンプル２のチューブ状の端部１０がシール１８と接触し、アンプル２の他端がチューブ２０と接触するように、チューブ１４内にスライドさせることが好ましい。チューブ２０は、アンプル２の端部１０がシール１８と接触し、他端がチューブ２０と接触した際に、その一部がチューブ１４から突出して、前記加熱炉外に延在するように長くすることが好ましい。
【００３５】
チューブ１６及び２０内には好ましくは石英ウール２２及び２４を配置し、アンプル２の全体が実質的に同じ温度に加熱されるようにすることが好ましい。また、石英ウール２４は、アンプル２内にチューブ２０を介して入ってくる任意の冷却空気を遮蔽する作用を有する。
【００３６】
アセンブリ１２を完成した後（すなわち、アンプル２及びチューブ２０がチューブ１４内でスライドし、チューブ２０の端部がアンプル２の端部と接触し、アンプル２の端部１０がシール１８と接触した後）、アセンブリ１２をチューブ加熱炉内に配置する。また、内部にアンプル２を有するチューブ１４及び１６を最初に加熱炉内に配置した後、アンプル２及びチューブ２０をチューブ１４内に配置するようにすることもできる。
【００３７】
図４は、本発明に従ったチューブ加熱炉４０の断面図である。加熱炉４０は、アンプル２内の内容物が静止した状態あるいは動いた状態において、アンプル２を加熱することができるその他の加熱装置から構成することもできる。加熱炉４０は、イリノイ州の“Cole-Parmer of Vernon Hills”によって製造された“EW-33903-10”のようなマルチポジションチューブ加熱炉から構成することが好ましい。チューブ加熱炉が静止型である場合、前記加熱炉内に配置されたアンプル（例えば、アセンブリ１２の一部として）は、前記アンプルの内容物又は前記アンプル自身が動くことなく、加熱することができる。前記チューブ加熱炉は、自身をリズミカル（例えば、最初の地点から中継地点まで動き、再度最初の地点に戻るような）に動かすことができる振動装置あるいはその他のメカニズムを有することが好ましい。リズミックな振動は必須の要素ではない。アンプル内の内容物を完全に混合できるものであれば、前記加熱炉をどのように動かしても良い。
【００３８】
加熱炉４０は、好ましくはホースクランプを有し、加熱炉４０から外側に延在しているチューブ１４の外表面部分をクランプする。ワイヤ４４は好ましくはホースクランプ４２及びスクリュー４６に接続する。ワイヤ４４はスクリュー４６の周囲を囲む、あるいはスクリュー４６及び加熱炉４０の外表面間において固定されている。スクリュー４６は加熱炉４０の外表面上において対向するようにして配置されている。このような配置によれば、チューブ１４（及びチューブ１６）をチューブ加熱炉４０内に固定することができる。
【００３９】
加熱炉４０は、好ましくはホースクランプ４８を含むことができる。このホースクランプ４８は、チューブ１４から外方に延在しているチューブ２０の外表面部分をクランプする。ワイヤ５０は好ましくはホースクランプ４８及びスクリュー５２に接続されている。ワイヤ５０はスクリュー４６の周囲を囲む、あるいはスクリュー５２及び加熱炉４０の外表面間において固定されている。スクリュー５２は加熱炉４０の外表面上において対向するようにして配置されている。このような配置によれば、チューブ２０を固定することができ、アンプル２をアセンブリ１２の長手方向に沿って動かすことができる。
【００４０】
ホースクランプ４２及び４８は、それぞれチューブ１４及び２０が加熱炉４０内に配置される以前において、これらのチューブ上に前後してクランプされている。
【００４１】
チューブ１４及び２０は、加熱炉４０内で固定されており、いずれのチューブ（さらにはアンプル）も、加熱炉４０が動いたとしても加熱炉４０の長手方向に沿って全くあるいはほとんど動くことができないようにされている。
【００４２】
チューブ１４の外径は、加熱炉４０のチューブ５４の内径よりもわずかに小さいことが好ましく、これによって加熱炉４０が動いた場合においても、チューブ１４が全く揺れないあるいは極わずかしか揺れないようにすることが好ましい。例えば、チューブ５４の内径が約5cmである場合、チューブ１４の外径は約4.6cmとする。
【００４３】
同様に、アンプル２及びチューブ２０の外径はチューブ１４の内径よりもわずかに小さいことが好ましく、これによって加熱炉４０が動いた場合においても、アンプル２及びチューブ２０が全く揺れないあるいは極わずかしか揺れないようにすることが好ましい。
【００４４】
アンプル２及びアセンブリ１２を加熱炉４０内で固定した後、アンプル２を加熱する。加熱炉４０内の温度は少なくとも合成すべきガラス又はガラス化合物の軟化点、好ましくはそれ以上の温度まで加熱する。ゲルマニウムーセレンの状態図を図５に示す。ゲルマニウムセレンガラスの軟化点の、科学両論的な組成変化に対する変化は図中のトランジションライン５６によって大まかに示されている。一般に、軟化点は合成すべきガラスがL2相５８に遷移する温度よりも高くない。もし、微量の添加元素が加えられたゲルマニウムセレンガラス化合物においては、前述したゲルマニウムーセレン状態図を前記化合物の軟化点をおおまかに知るためのガイドラインとして使用することができる。例えば、12％Ge/88%Seの場合、そのガラス遷移温度は約107℃であり、24％Ge/76%Seの場合、そのガラス遷移温度は約229℃であり、30％Ge/70%Seの場合、そのガラス遷移温度は335℃であり、40％Ge/60%Seの場合、そのガラス遷移温度は約347℃である。
【００４５】
加熱炉４０内の温度は、20℃/min〜30℃/minの速度で昇温させることが好ましい。加熱炉４０内の温度が急激に上昇すると、セレン６の相当量がゲルマニウム４及び他の添加元素と反応しない場合がある。また、未反応のセレンは、アンプルを破壊するに十分な蒸気圧を有するようになる。大きな蒸気圧を有する添加元素を含むゲルマニウムセレンガラス化合物を加熱する際には、十分な注意が必要である。
【００４６】
加熱炉４０内の温度が合成すべきガラス又はガラス化合物の軟化点に到達し、あるいは前記軟化点を超えた後は、前記温度を一定に保持し、加熱炉４０を好ましくは振動させ、あるいは移動させて、アンプル２内の内容物を混合して均一な溶融混合物とする。約400グラムのゲルマニウムセレンガラスを合成するに際しては、加熱炉４０を約
5時間から6時間に亘って振動あるいは移動させる必要があり、これによってゲルマニウム４及びセレン６の総てを完全に混合することができる。約750グラムのゲルマニウムセレンガラスを合成するに際しては、加熱炉４０を約8時間に亘って振動させる必要があり、これによってゲルマニウム４及びセレン６の総てを混合することができる。一般に、より多くの量のガラス合成を行う場合は、ゲルマニウム４及びセレン６を反応させるために要する時間は長くなる。同様に、より多くの量のガラス化合物の合成を行う場合にも、ゲルマニウム４、セレン６及び添加元素５を反応させるために要する時間は長くなる。
【００４７】
図６及び図７は、チューブ加熱炉をリズミカルに駆動させるための振動メカニズム６０を具えた加熱炉４０を示す。図から明らかなように、振動メカニズム６０は、加熱炉４０の長手方向における中心部６１付近おいて、加熱炉４０を旋回させるように構成されている。振動メカニズム６０は、可変速度コントローラ（図示せず）によってコントロールすることができる。加熱炉４０は、好ましくは４秒毎に図６に示すような上方位置から図７に示すような下方位置に駆動させるとともに、再度前記上方位置に戻すようにすることが好ましい。これによって、アンプル２内の内容物を完全かつ均一に軟化させることができるとともに、混合させることができる。加熱炉４０は、好ましくは60度から80度の角度で振動させる。
【００４８】
アンプル２内の内容物が溶解混合物中で均一に混合された後、加熱炉４０の温度は合成すべきガラス又はガラス化合物の軟化点及びこの軟化点よりも20℃高い温度の間に設定する。次いで、加熱炉４０の温度は好ましくは約20℃/minの速度で降温させる。約400グラムを合成するには、前記温度を前記軟化点と前記軟化点より20℃高い温度との間に約10分間保持する必要がある。
【００４９】
一般に、より多くの量の合成を行うためには、前記温度範囲においてより長時間保持することが必要である。約750グラムの合成を行うには、前記温度範囲に約10分間保持する必要がある。一般に、アンプルの直径が大きくなるほど、前記温度範囲に保持する時間も長くなる。これによって、アンプルの中心部におけるガラス又はガラス化合物の温度が、前記アンプルのその他の部分のおける温度と等しくなり、前記ガラス又は前記ガラス化合物の後の焼入れを均一に行うことができるようになる。ゲルマニウムを高濃度（例えば30％以上）含むガラス又はガラス化合物は、ゲルマニウムを低濃度に含むガラス又はガラス化合物よりも長時間冷却することが好ましい。
【００５０】
加熱炉４０の振動は、加熱炉４０を冷却させた前後に停止することができる。好ましくは、加熱炉４０の温度が十分に低下した後にその振動を停止することが好ましい。
【００５１】
アンプル２を十分に冷却した後、アンプル２は、数分間、図７及び図８に示すような下方位置に置く。これによって、粘性融解物をアンプル２の下部に集めるようにすることができる。粘性融解物をアンプル２の下部に集めるようにしないと、合成すべきガラス（もし、ガラスを生成する場合は）の上部において、化学両論的に異なる組成のゲルマニウムセレンガラスの薄膜が生成してしまう場合がある。過剰なセレンは前記薄膜外において凝縮する。このような現象は、目的とするガラスの全体的な化学両論的組成を変化させてしまうので好ましくない。ガラス化合物を合成する場合、異なる化学両論的組成の薄膜は、前記化合物の上部において形成される。同様に、過剰のセレン及び添加元素は、前記薄膜外で凝縮する。そのような凝縮は望ましくない。
【００５２】
次に、アンプル２を焼入れする。図８は、加熱炉４０の開口部が氷水７２で充填された浴７０に向けて位置している状態を示す図である。前述したように、前記開口部内には、アンプル２及びアセンブリ１２が配置されている。氷水７２中には塩７４のような冷却剤が配置され、氷水７２の温度をさらに低下させることができる。塩７４は、例えば塩化カルシウムなどから構成することができる。アンプル２を除去するために、ワイヤ５０を切断し、又はスクリュー５２から解きほどくようにする。また、スクリュー５２自体を取り外すこともできる。次いで、チューブ２０を除去し、アンプル２を加熱炉４０からスライドアウトさせて浴７０内に導入する。アンプル２が自身でスライドアウトしない場合は、加熱炉４０の端部４１を叩いてスライドアウトさせる。これでもアンプル２がスライドアウトしない場合は、金属製のはさみを用いてアンプル２を引き抜く。アンプル２をスライドアウトさせて浴７０中に導入させるために要する時間は、5秒以下であることが好ましい。
【００５３】
金属はさみはアンプル２をつかんで、浴７０内でかき混ぜるようにするために使用することもできる。この場合、アンプル２の焼入れをより急速に実施することができる。
【００５４】
図９は、浴７０中のアンプル２の状態を示したものである。焼入れに際して、アンプル２の内容物は固化してゲルマニウムセレンガラス又はゲルマニウムセレンガラス化合物に転換する。浴７０中に浸漬させる時間は、アンプル２の大きさ及び前記ガラス又は前記ガラス化合物の量に依存する。長さ約20cm、直径約4.6cmのアンプルの場合、最初に約50グラムのゲルマニウム及び約218グラムのセレンが充填されているとすると、アンプル２は氷水中で約10分間焼入れし、完全かつ均一な冷却を実施すべきである。
【００５５】
ガラス又はガラス化合物は、所定の用に供するまでアンプル２内に保持することができる。ガラス又はガラス化合物８０をアンプル２から回収するには、タングステンカーバイドナイフを用い、アンプル２の外表面を切り目を入れる（例えば、アンプル２の周囲全体に亘って切り目を入れる）ようにすることができる。次いで、アンプル２は、例えば微細なねじ回しの根元で注意深く叩くことによって割り、粉砕するようにすることができる。ほとんどの場合において、ガラス又はガラス化合物８０は、アンプル２の内壁面から簡単に採取することができる。しかしながら、ガラス又はガラス化合物８０がアンプル２の内壁面に強固に密着し、簡単に採取できないような場合は、アンプル２の、ガラス又はガラス化合物８０が入った部分を窒素（液体）で充填されたデューア中に浸漬する。これによって、ガラス又はガラス化合物８０は収縮及び粉砕され、アンプル２の石英ガラス壁から分離することができるようになる。液体窒素を取り扱う際、又は前記ガラス化合物が前述のような浸漬に対して悪影響を及ぼすような添加元素を含んでいる場合は注意が必要である。
【００５６】
図１０は、本発明に従ってゲルマニウムセレンガラス又はゲルマニウムセレンガラス化合物を大規模に合成する際の、時間対温度の関係を示すものである。ゲルマニウム及びセレンを含むアンプルは、例えば室温（時間0）から加熱され、点９１で示されるような、合成すべきガラス又はガラス化合物の軟化点以上（例えば940℃）まで加熱する。このときの加熱速度は、図中の勾配線９２で示されるように、好ましくは約30℃/minとする。
【００５７】
点９１に到達した後、ゲルマニウム、セレン及び添加元素（存在している場合）を、それらがアンプル内で完全に混合され、均一に分散するようになるまで一定温度において混合する。これは図中、時間間隔９３で示され、これはゲルマニウム、セレン及び添加元素の量に依存して、例えば約5時間から6時間に設定される。
【００５８】
点９４に到達した後（すなわち、ゲルマニウム、セレン及び添加元素が加熱され、混合された後）、得られた混合物を冷却する。前記混合物の温度は、おおよそ合成すべきガラス又はガラス化合物（例えばGe3Se7）の軟化点及びこの軟化点よりも20℃高い温度の範囲にまで冷却する。これは、図中、点９６で示される。点９４が前記温度範囲にある場合は、前述した冷却を行う必要はない。
【００５９】
前記混合物が前記温度範囲（軟化点及びこの軟化点よりも20℃高い温度の範囲）に到達した後、前記混合物を、図中の勾配線９７で示すように焼入れする。点９６及び９８間の時間は、（合成すべきガラス又はガラス化合物の量に依存して）約5秒以下に設定することが好ましい。
【００６０】
アンプル２は、時間間隔９９の間、焼入れ温度（例えば約0℃）に保持し、完全かつ均一に冷却する。時間間隔９９は、約400グラムのガラス又はガラス化合物を合成する場合、約5分から約20分に設定する。
【００６１】
図１１は、本発明に従って、ゲルマニウムセレンガラス又はゲルマニウムセレンガラス化合物を大規模に合成する際のプロセスを示したものである。ステップ102において、ゲルマニウム及びセレン（所望の場合は、添加元素）を清浄なアンプル内に配置し、真空下に配置する。前記アンプル中に入れるゲルマニウム及びセレンの量は、合成すべきガラスの組成と化学両論的に等しい量とする。添加元素を使用する場合は、合成すべきガラス化合物の組成と化学両論的に等しくなるように、前記添加元素を前記アンプル中に入れる。ステップ104では、前記アンプルを密閉する。ステップ106では、前記密閉されたアンプルを加熱装置（例えば、チューブ加熱炉）内に配置する。
【００６２】
ステップ108では、加熱装置の温度を合成すべきガラス又はガラス化合物の軟化点以上の温度にまで増加させる。その際に昇温速度は好ましくは20℃/min〜30℃/minに設定する。ステップ110では、加熱装置110の温度を一定に保持し、前記アンプル内の内容物を、400グラムのガラスを合成する場合は、約5時間から約6時間混合させ、ゲルマニウムとセレンとを十分に混合させる。
【００６３】
ステップ112では、加熱装置の温度を合成すべきガラス（例えばGe3Se7、Ge2Se8）又はガラス化合物（例えば、3wt％Mg含有Ge25Se75）の軟化点及びこの軟化点よりも20℃高い温度の範囲にまで低下させる。このとき、前記加熱装置は約20℃/minの速度で降温することが好ましい。前記加熱装置の温度が、既に前記温度範囲内に存在する場合、ステップ112は必要とされない。
【００６４】
ステップ114では、前記アンプルを焼入れする。アンプル２は焼入れ温度（例えば、300−400グラムの合成を行う場合には約15分から20分間、750グラムの合成を行う場合には約30分間）保持され、完全かつ均一に冷却を行う。この現象はステップ116で生じる。
図１−１１に関連して説明した実施例は、あくまで例示である。ゲルマニウム、セレン及び添加元素は、任意の洗浄した装置（すなわち、可能な限り、不純物フリーな装置）内に導入し、任意の加熱装置で加熱し、任意の方法で混合及び冷却し、焼入れすることができる。例えば、ゲルマニウム及びセレンを真空下に配置するとともに、所定の混合装置（例えば、所定の攪拌器を有する容器内に密閉し、前記ゲルマニウム及び前記セレンを混合することもできる。
【００６５】
したがって、ゲルマニウムセレンガラス及びゲルマニウムセレンガラス化合物を大規模に合成することのできるシステム及び方法を提供することができる。当業者であれば、上述した具体例に基づき、本発明の目的及び範疇を逸脱しない限りにおいて、変更及び変形を加えることができる。本発明は、以下の特許請求の範囲によって規定される。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】ゲルマニウム、セレン及び添加元素を含むアンプルを示す図である。
【図２】内容物を含む図１に示すアンプルが真空下にある状態を示す図である。
【図３】本発明に従った、アンプル及びチューブを含むアセンブリの断面図である。
【図４】本発明に従った、図３に示すアセンブリが配置されたマルチポジションチューブ加熱炉の断面図である。
【図５】ゲルマニウムーセレンの状態図である。
【図６】本発明に従った、図４に示すチューブ加熱炉の振動状態を示す図である。
【図７】同じく、本発明に従った、図４に示すチューブ加熱炉の振動状態を示す図である。
【図８】本発明に従って、図４に示すチューブ加熱炉の、その内部に配置されたアンプルが焼入れ浴内にスライドアウトして導入されるように配置された状態を示す図である。
【図９】本発明に従って、アンプルがチューブ加熱炉をスライドアウトした後、氷水内で焼入れされる状態を示す図である。
【図１０】本発明に従って、ゲルマニウムセレンガラス又はゲルマニウムセレンガラス化合物を大規模に合成する際の、時間対温度の関係を示すグラフである。
【図１１】本発明に従って、ゲルマニウムセレンガラス又はゲルマニウムセレンガラス化合物を大規模に合成する際の一例に対するフローチャートである。
【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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【手続補正書】
【提出日】平成17年1月7日(2005.1.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゲルマニウムセレンガラスの合成方法であって、
ゲルマニウム及びセレンの合計約11グラム以上を容器内に配置する工程と、
前記容器の温度を少なくとも合成すべき前記ガラスの軟化点にまで上昇させる工程と、
前記容器の温度を前記軟化点以上に保持する工程と、
前記容器を、前記ゲルマニウム及び前記セレンが完全に軟化し、混合されるまで振動する工程と、
前記容器の温度を合成すべき前記ガラスの軟化点以上の温度にまで低下させる工程と、
前記容器を焼入れする工程と、
を具えることを特徴とする、合成方法。
【請求項２】
前記ゲルマニウム及び前記セレンの合計約100グラム以上を前記容器内に配置することを特徴とする、請求項１に記載の合成方法。
【請求項３】
前記ゲルマニウム及び前記セレンは、合成すべき前記ガラスの組成と実質的に化学両論的に等しい割合で前記容器中に配置することを特徴とする、請求項１又は２に記載の合成方法。
【請求項４】
前記容器の温度を、実質的に中断することなく連続して上昇させることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一に記載の合成方法。
【請求項５】
ゲルマニウムセレンガラスの合成方法であって、
ゲルマニウム及びセレンを容器内に配置する工程と、
前記容器の温度を、少なくとも合成すべき前記ガラス化合物の軟化点にまで、実質的に中断することなく連続して上昇させる工程と、
前記容器の温度を前記軟化点以上に保持する工程と、
前記容器を、前記ゲルマニウム及び前記セレンが完全に軟化し、混合されるまで振動する工程と、
前記容器の温度を、合成すべき前記ガラスの軟化点以上の温度にまで低下させる工程と、
前記容器を焼入れする工程と、
を具えることを特徴とする、合成方法。
【請求項６】
前記実質的な中断の時間が、約15分間であることを特徴とする、請求項４又は５に記載の合成方法。
【請求項７】
前記容器の温度は、約20℃／分〜約30℃／分の速度で上昇させることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一に記載の合成方法。
【請求項８】
前記容器の温度は、前記容器を加熱炉内に配置することによって上昇させることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一に記載の合成方法。
【請求項９】
前記加熱炉の温度は、約30℃／分の速度で上昇させることを特徴とする、請求項８に記載の合成方法。
【請求項１０】
前記容器の温度は、少なくとも約400℃にまで上昇させることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一に記載の合成方法。
【請求項１１】
前記容器の温度は約850℃以下の温度まで上昇させることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一に記載の合成方法。
【請求項１２】
前記容器の温度は約800℃以下の温度まで上昇させることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか一に記載の合成方法。
【請求項１３】
前記容器の温度は約400℃まで上昇させることを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか一に記載の合成方法。
【請求項１４】
前記容器は約400℃以上の温度で保持することを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか一に記載の合成方法。
【請求項１５】
前記容器の温度は、約20℃／分〜約30℃／分の速度で低下させることを特徴とする、請求項１〜１４のいずれか一に記載の合成方法。
【請求項１６】
前記容器の温度は、前記軟化点と前記軟化点より約20℃高い温度とで規定される温度範囲における温度まで低下させることを特徴とする、請求項１〜１５のいずれか一に記載の合成方法。
【請求項１７】
前記容器の温度は、約300−320℃の温度範囲における温度まで低下させることを特徴とする、請求項１〜１６のいずれか一に記載の合成方法。
【請求項１８】
前記ゲルマニウム及び前記セレンを、前記容器内において真空下に密閉する工程を具えることを特徴とする、請求項１〜１７のいずれか一に記載の合成方法。
【請求項１９】
前記容器内に添加元素を配置し、ゲルマニウムセレンガラス化合物を合成することを特徴とする、請求項１〜１８のいずれか一に記載の合成方法。
【請求項２０】
ゲルマニウムセレンガラス化合物の合成方法であって、
ゲルマニウム、セレン及び添加元素の合計約11グラムを容器内に配置する工程と、
前記容器の温度を少なくとも合成すべき前記ガラス化合物の軟化点にまで上昇させる工程と、
前記容器の温度を前記軟化点以上に保持する工程と、
前記容器を、前記ゲルマニウム、前記セレン及び前記添加元素が完全に軟化し、混合されるまで振動する工程と、
前記容器の温度を合成すべき前記ガラスの軟化点以上にまで低下させる工程と、
前記容器を焼入れする工程と、
を具えることを特徴とする、合成方法。
【請求項２１】
前記添加元素は、リチウム、バナジウム、クロム、マグネシウム、コバルト、モリブデン、ルテニウム、銀、プラセオジム、ネオジウム、イリジウム、金、及び鉛からなる群より選ばれることを特徴とする、請求項１９又は２０に記載の合成方法。
【請求項２２】
前記ゲルマニウム、前記セレン及び前記添加元素は、合成すべき前記ガラス化合物の組成と実質的に化学両論的に等しい割合で、合計量11グラムを前記容器中に配置することを特徴とする、請求項２１に記載の合成方法。
【請求項２３】
前記ゲルマニウム、前記セレン及び前記添加元素の合計約100グラム以上を前記容器内に配置することを特徴とする、請求項１９〜２２のいずれか一に記載の合成方法。
【請求項２４】
前記焼入れは、氷水内で実施することを特徴とする、請求項１〜２３のいずれか一に記載の合成方法。
【請求項２５】
前記氷水は塩を含むことを特徴とする、請求項２４に記載の合成方法。
【請求項２６】
前記容器の振動は、少なくとも約4−6時間実施することを特徴とする、請求項１〜２５のいずれか一に記載の合成方法。
【請求項２７】
前記容器の振動は、少なくとも約4時間実施することを特徴とする、請求項２６に記載の合成方法。
【請求項２８】
前記容器はアンプルであることを特徴とする、請求項１〜２７のいずれか一に記載の合成方法。
【請求項２９】
少なくともゲルマニウム及びセレンを互いに反応させるための装置であって、
ゲルマニウム及びセレンの合計約11グラム以上を保持する容器と、
前記容器を少なくとも合成すべき前記ガラスの軟化点にまで均一に加熱し、前記容器の温度を前記軟化点以上の温度に所定時間保持するとともに、前記軟化点以上の温度まで低下させるように構成された加熱炉と、
前記容器を、前記ゲルマニウム及び前記セレンが完全に軟化し、混合されるまで振動するように構成された振動メカニズムと、
前記容器を冷却するための浴と、
を具えることを特徴とする、反応装置。
【請求項３０】
ゲルマニウム、セレン及び添加元素を互いに反応させ、ゲルマニウムセレンガラス化合物を形成する装置であって、
ゲルマニウム、セレン及び添加元素を真空下において保持するための密閉容器と、
前記容器を少なくとも約400℃まで実質的に中断することなく均一に加熱し、前記容器の温度を約400℃以上の温度に保持するとともに、約300℃〜約320℃の温度範囲にまで低下させるように構成された加熱装置と、
前記容器を、前記ゲルマニウム及び前記セレンが完全に軟化し、混合されるまで振動するように構成された振動メカニズムと、
前記容器を冷却するための浴と、
を具えることを特徴とする、反応装置。