一种不同气氛下无坩埚生长蓝宝石晶体的方法

摘要

本发明公开了一种不同气氛下无坩埚生长蓝宝石晶体的方法，属于蓝宝石晶体生长领域，包括以下步骤：用高纯原料Al2O3、FeTiO3和Fe2O3制备多晶棒；将多晶棒放入晶体生长炉中，并套上石英管，向其中通入氧气或氩气到一定压力，关闭气体阀门；用0.5-1h升温至料棒和籽晶融化，设置晶体生长速度进行晶体生长；将生长完的晶体冷却至室温；打开气体阀门，气体放出至正常大气压。本发明生长的蓝宝石晶体尺寸大、无宏观缺陷，颜色更加均匀，晶体质量得到提高。

主权项

一种不同气氛下无坩埚生长蓝宝石晶体的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)多晶棒制备：将纯度不低于99.9％的高纯氧化物原料Al2O3、FeTiO3和Fe2O3按照配比经过烧结后制得多晶棒；(2)料棒及其籽晶的固定：将多晶棒放入晶体生长炉中，将多晶棒料棒固定在晶体生长的中轴线上部，将多晶棒籽晶固定在晶体生长中轴线下部，然后套上石英管，防止外部气体进入；(3)气氛通入：将晶体生长所需要的气氛通入石英管当中，调整至晶体生长时所需要的气体压力，关闭气体阀门；(4)晶体生长：设置升温速率，用0.5‑1h升温至料棒和籽晶融化，调整料棒和籽晶的转速和旋转方向，待形成稳定溶区后接种，然后设置晶体生长速度进行晶体生长；(5)降温冷却：设置降温时间，将生长完的晶体冷却至室温；(6)气氛排出：将气体阀门慢慢打开，将所通入气体慢慢放出至正常大气压下；步骤(3)的晶体生长气氛分别为氧气或氩气，气体压力为0.5‑1Mpa；步骤(1)中FeTiO3和Fe2O3的质量百分比范围分别为0.6wt％～0.8wt％、0.6wt％～0.8wt％，烧结温度为1350～1550℃，烧结时间为6～12小时；步骤(4)的晶体生长过程中，料棒和籽晶的旋转方向为反向，旋转速度为10～25rpm，晶体生长速度为3～8mm/h。