硅酸镓镧压电晶体的制造方法及其制品

摘要

本发明涉及硅酸镓镧压电晶体的制造方法及其制品，所述方法采用坩埚提拉法生长晶体，包括：在接种工序中，将原料加热至熔化并在高于熔化温度80℃～140℃下保温使熔体稳定，并将籽晶在高于熔化温度10℃～30℃下接触熔体；旋转籽晶并开始提拉生长晶体，其中包括缩颈工序、扩肩工序、等径工序和收尾工序；以及在原位退火工序中，提拉晶体使晶体脱离熔体后保持位置不变并旋转晶体、以10～30℃/h的速率使熔体温度降至1200～1400℃，保持10～30h后以10～30℃/h的速率降至室温。

主权项

一种硅酸镓镧压电晶体的制造方法，所述方法采用坩埚提拉法生长晶体，其特征在于，温度梯度为：径向温度梯度范围是3～10℃/cm，轴向温度梯度范围是10～50℃/cm；在接种工序中，将原料加热至熔化并在高于熔化温度80℃～140℃下保温使熔体稳定，并将籽晶在高于熔化温度10℃～30℃下接触熔体；旋转籽晶并开始提拉生长晶体，其中，在缩颈工序中，提拉速度为3～5mm/h，并以接种温度为基准以1～5℃/h的速率将熔体温度升高4～8℃，控制提拉高度为3～6mm并使生长出的晶体直径为Φ4～6mm；在扩肩工序中，以上述缩颈工序的温度为基准，以0.5～3℃/h的速率降低熔体温度，并保持晶体的提拉速度为0.5～2mm/h，旋转速度为18～27rpm，控制提拉高度为20～40mm并使晶体的直径从Φ4～6mm扩大到Φ75～85mm；在等径工序中，以‑3～3℃/h 的速率调节熔体温度，并保持晶体的提拉速度为0.5～2mm/h，旋转速度为18～27rpm，控制提拉高度为75～85mm并使晶体直径控制在Φ75～85mm；收尾工序，提拉速度为3～5mm/h，并以1～3℃/h的升温速率升高熔体温度，并保持转速为23～25rpm，控制提拉高度为20～30mm并使晶体直径从Φ80±2mm缩小到Φ18～22mm；以及在原位退火工序中，提拉晶体使晶体脱离熔体后保持位置不变并旋转晶体、以10～30℃/h的速率使熔体温度降至1200～1400 ℃，保持10～30h后以10～30℃/h的速率降至室温；所得硅酸镓镧压电晶体的压电系数d₁₁离散度小于±5%，频率厚度常数离散度小于±2%，X射线双晶衍射线FWHM小于30″，其尺寸大于Φ80mm×80mm。