(57)【要約】      （修正有）【課題】赤外線の照射源として半導体レーザモジュールを使用し、集光域のサイズを任意に連続的に可変可能で効率的に単結晶を育成することのできる浮遊帯域溶融装置の提供。【解決手段】赤外線のレーザ光を照射する半導体レーザモジュール３０と、半導体レーザモジュール３０から照射された赤外線２０のレーザ光を所望のサイズの平行光にし、さらに前記平行光を集光させて試料棒１４に照射する集光系と、を備え、前記集光系が複数のシリンドリカルレンズ５２，５４，５６，５８からなるシリンドリカルレンズ群５０と、シリンドリカルレンズ群５０と試料棒１４との間に位置する集光レンズ６２と、を有し、集光レンズ６２は、可変調整部７０を介して試料棒１４に対する相対位置を可変調整できるよう構成され、赤外線２０を試料棒１４に照射、加熱溶融して融液を得、前記融液を種子結晶上に固化させて単結晶を育成する赤外線集中加熱式の浮遊帯域溶融装置１０。【選択図】図１
2017154919.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
赤外線を試料棒に照射して加熱溶融することで融液を得て、前記融液を種子結晶上に固化させて単結晶を育成する赤外線集中加熱式の浮遊帯域溶融装置であって、
前記浮遊帯域溶融装置は、
前記赤外線のレーザ光を照射する半導体レーザモジュールと、
前記半導体レーザモジュールから照射された赤外線のレーザ光を所望のサイズの平行光にし、さらに前記平行光を集光させて前記試料棒に照射する集光系と、
を少なくとも備え、
前記集光系が、
複数のシリンドリカルレンズからなるシリンドリカルレンズ群と、
前記シリンドリカルレンズ群と前記試料棒との間に位置する集光レンズと、
を有し、
前記集光レンズは、可変調整部を介して前記試料に対する相対位置を可変調整できるよう構成されていることを特徴とする浮遊帯域溶融装置。
【請求項２】
前記可変調整部は、前記単結晶の育成速度に応じて位置および／または角度を調整する自動調整機能を有することを特徴とする請求項１に記載の浮遊帯域溶融装置。
【請求項３】
前記シリンドリカルレンズ群が、
前記赤外線のレーザ光を縦軸方向および横軸方向の平行光にする縦軸シリンドリカルレンズおよび横軸シリンドリカルレンズと、
前記縦軸シリンドリカルレンズおよび横軸シリンドリカルレンズで縦軸方向および横軸方向に平行にされた光を大径化する拡張シリンドリカルレンズと、
前記拡張シリンドリカルレンズで拡張された光を再度平行光にする平行変更用シリンドリカルレンズと、
を有することを特徴とする請求項１または２に記載の浮遊帯域溶融装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、赤外線を試料に照射して加熱溶融することで融液を得て、この融液を種子結晶上に固化させて単結晶を育成するためなどに用いられる赤外線集中加熱式の浮遊帯域溶融装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
赤外線集中加熱式の浮遊帯域溶融装置は、
・坩堝を使用せずに試料の溶融が行えること、
・雰囲気ガスを任意に選べること、
・浮遊帯域法を利用して種々の組成の単結晶の育成が行えること、
・浮遊帯域徐冷法による相平衡研究が行えること、
・比較的少ない電力で高温度が容易に得られること、
などの利点があり、単結晶の育成や相平衡の研究などに広く利用されている。
【０００３】
このような浮遊帯域溶融装置を単結晶の育成に使用するためには、試料の溶融部において高温が得られること、試料（試料棒）の棒軸を中心とした円周方向における温度が均質であること、垂直方向（棒軸方向）における温度分布が急峻で、局部加熱が容易であり融液を試料棒に容易に保持できることなどの条件が求められる。
【０００４】
従来、このような条件を達成するために様々な形式の赤外線集中加熱式の浮遊帯域溶融装置が開発され、半導体や酸化物などの絶縁体など様々な材料の単結晶の育成用として利用されている。
【０００５】
このような浮遊帯域溶融装置を使用して単結晶を育成する際には、対象物質によって融点が３０００℃に達する超高融点物質から数百度の低融点物質まで幅広い。
また単結晶育成に際しての雰囲気についても、通常の酸化物材料では空気もしくは酸素が使用される場合が多いが、多くの金属材料では酸素との反応を避けるためにアルゴンガス雰囲気下で材料を溶融し、固化させて単結晶を製造している。
【０００６】
さらに基礎研究用の単結晶材料のサイズは、多くの場合、直径１０ｍｍ程度以下であるが、例えば中性子回折による材料研究用としては直径が３０ｍｍ程度の大きな単結晶が望まれる。他には有用物質について応用研究用途開発を行う場合には、できるだけ直径の大きな単結晶が必要とされる。
【０００７】
従来、このように棒状の試料（試料棒）に赤外線を照射して溶解，固化させて単結晶を製造する際には、図４（ａ）に示したように、透明石英管（図示せず）内において丸棒状の試料棒１１０と種子結晶１１２とを上下に並べて配置し、試料棒１１０に楕円鏡１０４を用いて２箇所の焦点位置のうち一方の焦点位置に赤外線ランプ１０６を設置し、この赤外線ランプ１０６から発せられた赤外線１０２を楕円鏡１０４で反射して他方の焦点位置に集光させ、この集光した焦点位置で赤外線１０２が試料棒１１０を加熱し、溶融体が形成されるようにし、図４（ｂ）に示したように、赤外線ランプ１０６を徐々に試料棒１１０に対して水平方向に相対移動させることにより、試料棒１１０の融解，固化が継続され棒状の単結晶（育成結晶１１４）が育成される、いわゆる赤外線集中加熱式の浮遊帯域溶融装置１００が使用されている（例えば特許文献１）。
【０００８】
ここで赤外線ランプ１０６としてはハロゲンランプが使用される場合が多く、この場合には最高到達温度が２２００℃程度とされ、これよりも高い温度が必要な場合にはキセノンランプが使用されている。
【０００９】
なおハロゲンランプは抵抗加熱式ランプであるのに対し、キセノンランプは放電加熱（アーク加熱）式であるため、点灯方式や出力制御方式が両者全く異なる。したがってハロゲンランプとキセノンランプの互換性は極めて低く、キセノンランプ式は超高温用、ハロゲンランプ式は高温用として別々に使用されている。
【００１０】
また、単結晶の大口径化が可能な方式として、赤外線を斜め上方から試料棒に照射するいわゆる傾斜照射型の浮遊帯域溶融装置（図示せず）も開発され、それまでの水平照射型の浮遊帯域溶融装置１００よりもさらに大口径の単結晶が育成可能となっている。
【００１１】
一方、最近では、赤外線ランプの代わりに半導体レーザを赤外線の照射源として使用する半導体レーザ式の浮遊帯域溶融装置（図示せず）も開発され実用化されている（例えば特許文献２）。
【００１２】
半導体レーザ式の浮遊帯域溶融装置は、赤外線ランプ式のように楕円鏡が必要無く、装置全体として極めて小型化が容易となる。また供給エネルギーの利用効率は、半導体レーザ式の場合５０％程度であるのに対し、赤外線ランプ式の場合では、赤外線ランプの発光効率が３０％程度である上に楕円鏡で集光する必要があり、全体として供給エネルギーの利用効率は１５％程度である。
【００１３】
このため赤外線ランプ式は、半導体レーザ式の３０％程度の利用効率にしかならないと言われている。
さらに、ハロゲンランプはタングステンフィラメントを使用しているので赤外線ランプのサイズが大きく、楕円鏡を使用して小さな集光域を得ることが困難であり、最高到達温度が２０００℃を少し上回る程度である。
【００１４】
このため、これ以上の高温が必要な場合には、赤外線ランプのサイズが小さく、高輝度が得られるキセノンランプが使用されている。
ただし、キセノンランプは放電加熱（アーク加熱）式であるため、ハロゲンランプと比べて照射安定性に劣り、価格も高価である。したがって、ハロゲンランプが適用可能な比較的低温の温度範囲ではハロゲンランプを使用し、それ以上の高温が必要とされる温度範囲ではキセノンランプを使用するといった使い分けをするのが一般的である。
【００１５】
半導体レーザ式は、集光域を小さくすると高温が得られるので、一台の浮遊帯域溶融装置で材料の融点に応じて集光域の大きさを制御することができ、前述した赤外線ランプ式のように融点範囲に応じてハロゲンランプとキセノンランプとを使い分ける必要がない。
【００１６】
試料棒に赤外線を照射して溶解，固化させて単結晶を育成する実際の工程においては、赤外線の照射に際して求められる集光域（照射域）のサイズは、状況に応じて大きく変動する。
【００１７】
例えばシリコン単結晶の育成の場合には、細い種子結晶を使用し、試料棒を溶解，固化して結晶成長を開始したら、直ちに直径を４ｍｍ程度以下と細く維持し、育成結晶中に生じている結晶欠陥の一種である転位を除去させ、徐々に直径を大きくして所定の太さの大型の単結晶を育成している。
【００１８】
試料棒に赤外線を照射して溶解，固化させて単結晶を育成する場合、直径数ｍｍの単結晶を安定的に育成するには、直径と同程度のサイズの集光域が必要とされている。このことは直径３００ｍｍ程度の大型の単結晶を育成するには、それと同等程度の大きな集光域が必要であることを意味している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１９】
【特許文献１】特許第５２７９７２７号公報
【特許文献２】特願２０１５−０４６０９１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
種子結晶を使用して高品質な単結晶を育成するには、育成の当初は直径数ｍｍ程度の集光域が求められ、育成結晶の直径を大口径化するに伴って集光域を連続的に最適なサイズに任意に調整可能であることが重要である。
【００２１】
本発明はこのような実情に鑑み、赤外線の照射源として半導体レーザモジュールを使用し、赤外線の集光域のサイズを任意に連続的に調整可能であり、効率的に単結晶を育成することのできる赤外線集中加熱式の浮遊帯域溶融装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明は、前述したような従来技術における問題点を解決するために発明されたものであって、
本発明の浮遊帯域溶融装置は、
赤外線を試料棒に照射して加熱溶融することで融液を得て、前記融液を種子結晶上に固化させて単結晶を育成する赤外線集中加熱式の浮遊帯域溶融装置であって、
前記浮遊帯域溶融装置は、
前記赤外線のレーザ光を照射する半導体レーザモジュールと、
前記半導体レーザモジュールから照射された赤外線のレーザ光を所望のサイズの平行光にし、さらに前記平行光を集光させて前記試料棒に照射する集光系と、
を少なくとも備え、
前記集光系が、
複数のシリンドリカルレンズからなるシリンドリカルレンズ群と、
前記シリンドリカルレンズ群と前記試料棒との間に位置する集光レンズと、
を有し、
前記集光レンズは、可変調整部を介して前記試料に対する相対位置を可変調整できるよう構成されていることを特徴とする。
【００２３】
このように、半導体レーザモジュールから照射される赤外線のレーザ光の集光域のサイズを可変調整部で可変調整可能とする赤外線集中加熱式の浮遊帯域溶融装置であれば、３０００℃に達する超高融点物質から１０００℃以下の比較的低融点の物質まで、広い温度範囲をカバー可能である。
【００２４】
したがって単結晶の育成の初期では直径５ｍｍ以下の細い単結晶を育成するための小さな集光域を実現し、単結晶の育成に応じて集光レンズを可変調整部を介して移動させることで、大きな集光域を得て、単結晶の直径を次第に大口径化する連続した対応が可能である。
【００２５】
このため高品質で大型の単結晶を一台の装置で連続的に育成可能であり、また比較的簡素化された構造であるため浮遊帯域溶融装置のコスト高を招くことを防止することができ、実用性の極めて高い浮遊帯域溶融装置を提供することができる。
【００２６】
なお、単結晶を育成する場合には原料粉末を溶解し、丁寧に固化させるいわゆる融液法と呼ばれる方法が最も効率が高く汎用性の広い方法であり、ほとんどの単結晶材料の製造法として採用されている。
【００２７】
代表的な融液法は、適当なルツボ中で原料を融解し、これに種子結晶を浸して太らせながら上方に引き上げる、いわゆる引上法である。この引上法は大型の単結晶を育成できる方法として知られている。
【００２８】
しかしながら引上法は、使用するルツボからの汚染が避けられず、ルツボ中の原料を全て最初に融解して固化させるため偏析が生じ、育成した単結晶中の組成が均質にならないなど、本質的な欠陥がある。
【００２９】
本願発明の浮遊帯域溶融装置で行う浮遊帯域溶融法は、原料を棒状に加工した試料棒を用意し、この試料棒の下端を溶融し、種子結晶上に固化させることを継続して棒状の単結晶を育成するものであり、ルツボを使わない方法である。したがってルツボ材料からの汚染が無く、原料の融解，固化が継続されるので育成した単結晶の組成が均質にできるとの利点がある。
【００３０】
浮遊帯域溶融装置には、原料を融解するのに高周波誘導加熱法を用いるものや、赤外線を照射して融解するいわゆる赤外線照射法を用いるものが知られている。高周波誘導加熱法は、原料が絶縁体では適用できないが、赤外線照射法は、絶縁体はもちろん半導体や金属物質にも適用できるため、高品質な単結晶の育成法として赤外線照射法が広く利用されている。
【００３１】
赤外線の照射源としてはハロゲンランプもしくはキセノンランプなどの赤外線ランプを使用し、赤外線ランプから発せられる赤外線を楕円鏡で集光して照射する方式が一般的であったが、近年、半導体レーザを使用する半導体レーザ式が注目され、近い将来は半導体レーザ式が主流になると予想される。本発明は、この半導体レーザ式を採用した浮遊帯域溶融装置である。
【００３２】
ここで、赤外線を照射して原料となる試料棒を融解，固化させて単結晶を育成する工程において、試料棒に照射する赤外線の照射域の大きさは、試料棒の融点が高いか，低いか、あるいは育成する単結晶の直径を細くするか，太くするかなどに応じて任意に設定する必要がある。
【００３３】
例えば融点が２０００℃を超える超高融点物質を融解させるには、赤外線を高密度に集光させることにより可能となる。ここで重要なのは、この高密度に集光した赤外線を照射して低い融点物質を融解することは可能であるものの、この場合に単結晶の育成が困難になってしまうということである。
【００３４】
すなわち、対象物質の融点に対して赤外線の集光密度を高くし過ぎると、融解は可能ではあるものの生成した融液が過熱され続けた状態となり、安定的に固化させることが困難となってしまう。
【００３５】
試料棒に赤外線を照射して融解，固化させて単結晶を育成する浮遊帯域溶融法で形成される融液は、下方で育成される単結晶の上に安定的に保持され、また安定的に冷却されて固化されることが必要である。しかしながら融液が過熱され過ぎて高温になりすぎると、下方の単結晶の上部に安定的に保持させ融点まで冷却する間もなく、融液が落下してしまう危険性が増し、単結晶の育成が不安定になってしまう。
【００３６】
したがって安定的に単結晶を育成するには、材料の融点に合致した赤外線の集光密度と集光範囲が必要となり、正確な制御が求められる。原料の融解，固化は、連続した一連の作業であるため、状況に応じて赤外線の集光密度や集光域のサイズ調整も連続的に任意にかつスムーズに行える浮遊帯域溶融装置が求められる。
【００３７】
本発明においては、赤外線の照射源として半導体レーザモジュールを用い、この半導体レーザモジュールから照射された赤外線のレーザ光をシリンドリカルレンズ群で所望のサイズの平行光にし、さらにこの平行光を集光レンズで集光させて試料棒に照射するようにし、特にこの集光レンズを可変調整部を介して位置を可変可能とすることで、赤外線の集光範囲を調整可能としており、これにより単結晶を次第に大口径化する連続した単結晶の育成を行うことができる。
【００３８】
また本発明の浮遊帯域溶融装置は、
前記可変調整部は、前記単結晶の育成速度に応じて位置および／または角度を調整する自動調整機能を有することを特徴とする。
【００３９】
このように自動調整機能を有していれば、単結晶の育成速度に応じて集光レンズの位置および／または角度を調整させることで、連続的に単結晶の大口径化を進めることができる。
【００４０】
また本発明の浮遊帯域溶融装置は、
前記シリンドリカルレンズ群が、
前記赤外線のレーザ光を縦軸方向および横軸方向の平行光にする縦軸シリンドリカルレンズおよび横軸シリンドリカルレンズと、
前記縦軸シリンドリカルレンズおよび横軸シリンドリカルレンズで縦軸方向および横軸方向に平行にされた光を大径化する拡張シリンドリカルレンズと、
前記拡張シリンドリカルレンズで拡張された光を再度平行光にする平行変更用シリンドリカルレンズと、
を有することを特徴とする。
【００４１】
このようにシリンドリカルレンズ群として、これらのシリンドリカルレンズが設けられていれば、確実に赤外線のレーザ光を所望のサイズの平行光にすることができる。
【発明の効果】
【００４２】
本発明によれば、赤外線の照射源として半導体レーザモジュールを用い、この半導体レーザモジュールから照射された赤外線のレーザ光をまずは所望のサイズの平行光にし、さらにこの平行光を集光レンズで集光させて試料棒に照射するようにし、特にこの集光レンズを、可変調整部を介して位置を可変可能とすることで、赤外線の集光範囲を調整可能としており、これにより集光域のサイズを任意に連続的に可変可能で効率的に単結晶を育成することのできる浮遊帯域溶融装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】図１は、本発明の赤外線集中加熱式の浮遊帯域溶融装置の概略図である。
【図２】図２は、図１に示した浮遊帯域溶融装置の要部拡大図である。
【図３】図３は、集光レンズを可変調整部で移動させた状態を示した図２と同様の浮遊帯域溶融装置の要部拡大図である。
【図４】図４は、従来の赤外線ランプを用いた浮遊帯域溶融装置の概略図であり、図４（ａ）は単結晶の育成初期段階を示した図、図４（ｂ）は赤外線ランプを移動させて集光域を変えた単結晶の育成後期段階を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
以下、本発明の実施の形態（実施例）を図面に基づいてより詳細に説明する。
本発明の赤外線集中加熱式の浮遊帯域溶融装置は、試料棒の一部に赤外線を照射して加熱溶解させ、これを種子結晶などの上に固化させることにより棒状の単結晶を育成するものである。
【００４５】
また、本明細書中で「種子結晶」とは、浮遊帯域溶融装置を使用して大口径の単結晶を育成するに当たり、結晶の最初の形態を指すものであり、「育成結晶」とは、育成中の単結晶を指すものである。
【００４６】
図１に示したように、本発明の浮遊帯域溶融装置１０は、透明石英管から成る試料室１２内の上方に、対象物質の原料粉末を成形した丸棒状の試料棒１４を配置させるとともに、この試料棒１４の下方に対象物質の種子結晶１６を配置し、この状態で試料室１２内に雰囲気ガス１８を流入させ、半導体レーザモジュール３０から赤外線２０を照射して、この照射された赤外線２０を試料棒１４に集光させて試料棒１４を加熱溶融することで融液を得て、この融液を種子結晶１６上に固化させて単結晶を育成するように構成されたものである。
【００４７】
本発明の浮遊帯域溶融装置１０で用いられる半導体レーザモジュール３０は、半導体レーザ素子３２に電流を流すことで赤外線２０のレーザ光を外部に出力するものである。
半導体レーザモジュール３０は、半導体レーザ素子３２と、この半導体レーザ素子３２の下面に導電板３４を介して導通可能に接合された電極体３６と、半導体レーザ素子３２の上面に同じく導電板３８を介して導通可能に接合された電極体４０とを備え、さらに電極体３６と電極体４０との間には、絶縁板４２が挿入されてなるものである。
【００４８】
また半導体レーザ素子３２は、一般的にはガリウム，ヒ素，リン，インジウムなどの素材を規定された割合に混合し、これをガリウムヒ素の基板上に気相合成法で製膜した単結晶からなる。このような方法で得られた半導体レーザ素子３２は、機械的強度は高いものの、強い劈開性があり、割れ易い特性を有する。この劈開性を利用し、特定の方位に劈開することによって得られる面が光学面としてレーザ光の共振器の役割をなしている。
【００４９】
そしてこのような半導体レーザモジュール３０の半導体レーザ素子３２の側方には、半導体レーザモジュール３０の半導体レーザ素子３２から照射された赤外線２０のレーザ光を、所望のサイズの平行光にするシリンドリカルレンズ群５０が設けられている。
【００５０】
本実施形態では、シリンドリカルレンズ群５０は、赤外線のレーザ光を縦軸方向および横軸方向の平行光にする縦軸シリンドリカルレンズ５２および横軸シリンドリカルレンズ５４と、縦軸シリンドリカルレンズ５２および横軸シリンドリカルレンズ５４で縦軸方向および横軸方向に平行にされた光を大径化する拡張シリンドリカルレンズ５６と、拡張シリンドリカルレンズ５６で拡張された光を再度平行光にする平行変更用シリンドリカルレンズ５８とを有している。
【００５１】
ここで、半導体レーザ素子３２から照射された赤外線２０のレーザ光は、出射して直ぐに拡散する特性を有するため、縦軸シリンドリカルレンズ５２および横軸シリンドリカルレンズ５４を配置し、レーザ光を縦方向および横方向のいずれにおいても平行に変換している。
【００５２】
この変換された光は、縦方向が１ｍｍ程度、横方向が半導体レーザ素子３２の横方向と同程度のサイズで１０ｍｍ程度である。このため、さらに拡張シリンドリカルレンズ５６によってビームサイズを大型化し、平行変更用シリンドリカルレンズ５８にて再び大口径の平行光に変換している。
【００５３】
そしてこのシリンドリカルレンズ群５０の側方には、この拡張された平行光を集光する集光レンズ６２が設けられている。
平行変更用シリンドリカルレンズ５８にて大口径にされた平行光は、集光レンズ６２にて集光され、この集光された赤外線２０が、試料室１２内の試料棒１４に照射されるようになっている。
【００５４】
なお、これら半導体レーザモジュール３０、シリンドリカルレンズ群５０、集光レンズ６２は、照射源室６０内に配設されている。
集光レンズ６２は、図２に示したように、可変調整部７０を介して試料棒１４に対する相対位置を可変調整できるよう構成され、これにより赤外線２０の集光域のサイズを、単結晶の育成具合に応じて変化させることができるようになっている。
【００５５】
すなわち、集光域のサイズを小さくする場合には、集光レンズ６２の位置を試料棒１４から離して焦点位置と試料棒１４の位置を同一レベルに調整し、逆に集光域のサイズを大きくする場合には、図３に示したように集光レンズ６２を試料棒１４に近づけて所望のサイズに制御する。
【００５６】
このような可変調整部７０は、例えば照射源室６０の底部にスライダ部材７２を設けておき、このスライダ部材７２上を集光レンズ６２が左右方向に移動するよう構成すれば良いが、特に構造が限定されるものではなく、例えばタイヤを設けて移動可能とするなど、無段階調整にて試料棒１４と集光レンズ６２との距離を調整可能とする構造であれば、如何なる構造でも構わないものである。
【００５７】
さらに可変調整部７０は、集光レンズ６２の角度調整もできるよう角度調整機能を有していることが好ましく、このように角度調整を行うことにより、赤外線２０の照射角度を、水平方向から斜め上方からの傾斜位置に最適に制御することができる。
【００５８】
ここで可変調整部７０は、単結晶の育成速度に応じて照射位置や照射角度を調整する自動調整機能を有することが好ましく、このように自動調整機能を有していれば、単結晶の育成速度に応じて集光レンズ６２を試料棒１４に対して相対的に移動させ、さらに角度調整機能により、最適な高さから最適な角度で赤外線２０を照射することで、連続的に単結晶の大口径化を進めることができる。
【００５９】
このように、本発明の浮遊帯域溶融装置１０は、赤外線２０の照射源として、半導体レーザモジュール３０を用い、ここから照射された赤外線２０のレーザ光を、シリンドリカルレンズ群５０で所望のサイズの平行光にした後、集光レンズ６２で集光して試料棒１４に照射する構造であり、単結晶の育成速度に応じて集光レンズ６２を可変移動させることで、赤外線２０の集光域を可変調整することができるものである。
【００６０】
このため、効率的に大口径の単結晶を安定して確実に育成することができる。さらに、この浮遊帯域溶融装置１０は、従来のような赤外線ランプ１０６や楕円鏡１０４を用いておらず、集光レンズ６２を所定範囲移動できるようにしたものであるため、大口径の単結晶を育成する際にも、浮遊帯域溶融装置１０を必要以上に大型化する必要がなく、また製造コストも抑制することができる。
【００６１】
以上、本発明の浮遊帯域溶融装置１０の実施形態について説明したが、本発明は上記の形態に限定されるものではなく、例えばシリンドリカルレンズ群５０において、適宜、枚数やレンズの組み合わせを変えることができるなど、本発明の目的を逸脱しない範囲での種々の変更が可能なものである。
【符号の説明】
【００６２】
１０・・・浮遊帯域溶融装置
１２・・・試料室
１４・・・試料棒
１６・・・種子結晶
１８・・・雰囲気ガス
２０・・・赤外線
３０・・・半導体レーザモジュール
３２・・・半導体レーザ素子
３４・・・導電板
３６・・・電極体
３８・・・導電板
４０・・・電極体
４２・・・絶縁板
５０・・・シリンドリカルレンズ群
５２・・・縦軸シリンドリカルレンズ
５４・・・横軸シリンドリカルレンズ
５６・・・拡張シリンドリカルレンズ
５８・・・平行変更用シリンドリカルレンズ
６０・・・照射源室
６２・・・集光レンズ
７０・・・可変調整部
７２・・・スライダ部材
１００・・・浮遊帯域溶融装置
１０２・・・赤外線
１０４・・・楕円鏡
１０６・・・赤外線ランプ
１１０・・・試料棒
１１２・・・種子結晶
１１４・・・育成結晶
【図１】
2017154919.tif 000003
【図２】
2017154919.tif 000004
【図３】
2017154919.tif 000005
【図４】
2017154919.tif 000006