福田結晶技術研究所 電話番号 022-303-0170

フッ化物単結晶
MgF2、LiCaAlF6単結晶

 フッ化物は、酸化物より紫外領域での透過性が良いことが特徴である。化学的安定性が高いものが多く、光学応用での需要が高い結晶材料である。特に、リソグラフィー用のレンズや、各種窓材、また、最近では真空紫外(VUV)や深紫外(DUV)領域用レンズとしての需要が高まっている。フッ化物材料として最も有名なのは、天然鉱物としても産出される一成分系の材料である蛍石(CaF2)である。CaF2の吸収端は123nmであり、フッ化マグネシウム(MgF2)が113nmなどとなっている。他方、多成分系であるBaLiF3やLiCaAlF6の吸収端はそれぞれ110nm、112nmとさらに短波長側となっており、UV領域での有用性が高い。最近ではVUV用途でBaLiF3とLiCaAlF6を組み合わせて、色収差を消したレンズも考案されてきているなど、実用化の期待も高まっている。

 育成技術の観点ではフッ化物結晶育成時特有の問題である雰囲気中の酸素や水分の除去が重要であるため、スカベンジャーと呼ばれる不純物補足材を用いて、それらの影響を除去する機構を付加するなどの工夫が必要である。既にチョクラルスキー法で直径8インチ以上のCaF2単結晶の育成が実現されている。またMgF2、LiCaAlF6、BaLiF3なども直径4インチ程度の単結晶作成が可能になるなど、様々なフッ化物単結晶材料作成技の開発も進んできている。

4“φ LiCaAlF6単結晶インゴット
抵抗加熱式大型CZ装置(8″φ用)
(高真空機密)
8“φ MgF2単結晶インゴット

特徴

  • 短波長域での優れた透過特性
  • 10“φインゴット作製可能

用途

  • レンズ、窓材、プリズムなどの真空紫外用光学材料
  • ホウ素中性子捕捉療法向け中性子減速材 (BNCT) 用など

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