有色碳硅石宝石及其制备方法

摘要

本发明涉及有色碳硅石宝石及其制备方法。所述有色碳硅石宝石是在6H-SiC或4H-SiC中掺杂有不同类型的杂质元素，所述杂质元素包括背景杂质元素N、B、Al和/或故意掺杂的杂质元素Ti、V、Ni、N、Ce之一种或2种。有色碳硅石宝石的制备方法，将籽晶置于坩埚的上盖底部，将高纯SiC粉料或掺入掺杂剂的SiC粉料置于坩埚底部，生长室压力在50～120mbar，升温2000～2500℃采用升华法生长。本发明的方法制备的有色碳硅石宝石颜色均一，透明度好。

主权项

有色碳硅石宝石，是在6H‑SiC或4H‑SiC中掺杂有不同类型的杂质元素，所述杂质元素包括背景杂质元素N、B、Al，和/或故意掺杂的杂质元素Ti、V、Ni、N、Ce之一种或2种；所述的红色系碳硅石是在6H‑SiC中掺杂有Ni杂质元素，Ni杂质以1×10¹⁹/cm³~1×10²⁰/cm³的原子浓度存在于碳硅石晶体中；其中，红色碳硅石宝石中Ni杂质原子浓度范围为5×10¹⁹/cm³~1×10²⁰/cm³；粉红色碳硅石宝石中Ni杂质原子浓度范围为1×10¹⁹/cm³~5×10²⁰/cm³；所述的深绿色碳硅石宝石是在6H‑SiC中掺杂有N杂质元素，其中N杂质原子浓度范围为2×10¹⁹/cm³~2×10²⁰/cm³；所述的咖啡色系碳硅石宝石是在4H‑SiC中掺杂有V和Ce杂质元素，其中V杂质以1×10¹⁶/cm³~1×10¹⁸/cm³的原子浓度存在于碳硅石晶体中，Ce杂质以1×10¹⁶/cm³~1×10¹⁸/cm³的原子浓度存在于碳硅石晶体中；所述的浅香槟色碳硅石宝石是在6H‑SiC中掺杂有V杂质元素，其中V杂质原子浓度范围为1×10¹⁶/cm³~1×10¹⁷/cm³；所述的黄色系碳硅石宝石是在6H‑SiC中掺杂有V和Ti杂质元素，V杂质以1×10¹⁷/cm³~3×10¹⁷/cm³,Ti杂质以5×10¹⁶/cm³~7×10¹⁶/cm³的原子浓度存在于碳硅石晶体中；所述的茶色系碳硅石宝石是通过控制6H‑SiC中背景杂质元素的浓度制备的，使背景杂质元素N、B、Al在碳硅石晶体中的浓度范围分别为1×10¹⁷/cm³~5×10¹⁷/cm³、1×10¹⁶/cm³~2×10¹⁷/cm³、5×10¹⁵/cm³~5×10¹⁶/cm³。