一种R₂CaB₁₀O₁₉单晶的定向籽晶生长方法

摘要

本发明涉及一种R2CaB10O19的籽晶定向生长方法，特点在于所引入的籽晶为长条状籽晶，该长条状籽晶的切割方向在+b轴与(a+b)轴之间，且与(a+b)轴成3～6°夹角；本发明的定向生长方法限制了a、b方向的生长速度，克服了R2CaB10O19晶体生长过程中因籽晶两端质量失衡而脱坠，(001)面难以长厚以及(111)面族不易尖灭等不足，本发明的R2CaB10O19晶体的籽晶定向生长方法，提高了R2CaB10O19晶体生长过程中的稳定性，易于获得利用率高，较大尺寸、高光学质量的晶体，可以满足器件加工要求。

主权项

一种R2CaB10O19单晶的助熔剂生长方法，其中的R代表一种、两种或三种元素，当R为一种元素时为La，当R代表两种或三种元素时，其中一种元素为La，其余元素选自稀土元素；具体步骤如下：1)配料：将溶质R2CaB10O19和溶剂均匀混合配料，并进行预处理；所述溶剂为CaO、Li2O和B2O3；所述R2CaB10O19∶CaO∶Li2O∶B2O3的摩尔比为1∶0.5～3∶1～10∶4～27；或是直接将R2O3，CaO，Li2O和B2O3按摩尔比为1∶1.5～4∶1～10∶9～32进行均匀混合配料，并进行预处理；2)升温：将盛有上述配料的铂坩锅置于晶体生长炉中，升温至完全熔化，并在该温度下恒温至高温溶液充分均化；3)引入籽晶：用籽晶尝试法寻找晶体生长的饱和温度，然后在饱和温度以上5～25℃将已固定好的籽晶引入高温溶液表面或高温溶液中，恒温10～200分钟后，降温至饱和温度；4)控制各项参数进行晶体生长：在晶体生长过程中，以饱和温度作为降温起始温度进行降温，同时以15～40rpm的速率旋转晶体和/或坩锅，进行晶体生长；待晶体长到所需要的尺寸后，将晶体提离液面，以不大于50℃/小时的速率降至室温，得到R2CaB10O19单晶；其特征在于，所引入的籽晶为长条状籽晶，该长条状籽晶切割方向在+b轴与(a+b)轴之间，且与(a+b)轴成3～6°夹角。