发明名称 铈钇铝石榴石晶体生长方法
摘要 本发明首先通过固相反应法合成铈钇铝石榴石晶体多晶原料,将多晶原料放入到装有一定取向籽晶的坩埚中,将坩埚置于高温下降炉内,抽真空后在一定温度下充入惰性保护气体,再升温至一定温度,待原料及籽晶顶部熔化后,通过控制炉温,调节固液界面温度梯度以及选择合适的坩埚下降速率等工艺参数来实现晶体的稳定生长,生长结束后进行原位退火,最终获得大尺寸、高质量的铈钇石榴石晶体。
申请公布号 CN102168307B 申请公布日期 2012.11.21
申请号 CN201110075188.2 申请日期 2011.03.28
申请人 蔡鸿 发明人 蔡州;蔡鸿
分类号 G01T1/202(2006.01)I;C30B29/28(2006.01)I;C30B11/00(2006.01)I 主分类号 G01T1/202(2006.01)I
代理机构 深圳市博锐专利事务所 44275 代理人 张明
主权项 一种铈钇铝石榴石晶体生长方法,所述铈钇铝石榴石晶体的化学组成表示为(Y1‑x‑m‑nGdx)3(GayAl1‑y)5O12:3mCe,3nR,其中:R为Pr,Sm,Tb,Dy中的一种;其中0≤x≤0.5,0≤y≤0.5,0.01≤m≤0.1,0≤n≤0.1,所述生长方法依次包括以下步骤:步骤1:以Pr6O11,Tb4O7,Sm2O3,Dy2O3中的一种,以及Y2O3,Al2O3,CeO2,Gd2O3与Ga2O3,作为初始原料,初始原料各成分按所述铈钇铝石榴石晶体的化学组成进行配比,并进行固相反应;步骤2:将步骤(1)得到的固相反应产物以及经过定向的籽晶装入坩埚中,转移至高温下降炉内,整个系统密封后升温,并抽真空至10‑2‑10‑4Pa,当炉温达1100‑1400℃时充入惰性保护气体,继续升温至设定温度,所述设定温度在1800‑2050℃的范围内;步骤3:炉温达到设定温度后,保温1‑5小时,通过调节炉膛温度和坩埚位置,使原料及籽晶顶部熔化,实现接种生长,将晶体生长的固液界面温度梯度设定在5‑50℃/cm的范围内,坩埚下降速率控制在0.1‑3.0mm/h之间;步骤4:晶体生长结束后,以20‑80℃/h的速度降温,对所生长的晶体进行原位退火处理;本方法中,炉膛设有多个坩埚工位,同时放置有两个以上的坩埚,并同时在同一个炉中进行晶体生长,各坩埚具有同等的晶体生长条件。
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