一种长方体状异形蓝宝石晶体的生长方法

摘要

本发明公开了一种长方体状异形蓝宝石晶体的生长方法，为坩埚下降法，其特征在于：所述坩埚为长方体状异形坩埚，包括上部的埚体和下部的籽晶槽，所述籽晶槽与所述埚体由平滑过渡的弧面相连接，且籽晶槽与埚体均呈长方体状，长方体埚体相邻侧面为平滑过渡的倒角圆弧；所述籽晶槽的宽度小于埚体的宽度，籽晶槽的长度与埚体的长度相等。本发明通过采用特制形状的异形坩埚，利用熔体下降法技术，制得了大尺寸、高质量的能满足LED衬底用的c面蓝宝石晶体，且成品率高；提高了蓝宝石材料的利用率，有效的降低了成本；并且该生长技术过程操作简单，易于控制和自动化生产。

主权项

1.一种长方体状异形蓝宝石晶体的生长方法，为坩埚下降法，其特征在于，具体包括以下步骤：a)将籽晶按照籽晶槽尺寸加工成棒状；b)确保棒状籽晶的轴向为C轴(0001)方向，籽晶定向放入籽晶槽内；c)将原料预处理后放入坩埚，然后将坩埚置于下降炉坩埚架上，抽真空至10^-3～10^-4Pa，升温至1500～1800℃；d)在惰性气氛下至压力为正压10～20kpa，继续升温至设定温度2080℃～2150℃；e)炉温达到设定温度后恒温3～5小时，待原料全部熔化及籽晶与熔体接种后，启动坩埚下降，下降速率为0.1～2.0mm/h，晶体生长区的固液界面的温度梯度设定为10～50℃/cm；(f)晶体生长结束后以30～60℃/h的速率将炉温降至室温，原位退火处理；其中所述的坩埚为长方体状异形，即，包括上部的埚体和下部的籽晶槽，所述籽晶槽与所述埚体由平滑过渡的弧面相连接，且籽晶槽与埚体均呈长方体状，长方体埚体相邻侧面为平滑过渡的倒角圆弧；所述籽晶槽的宽度小于埚体的宽度，籽晶槽的长度与埚体的长度相等。