[发明专利]大尺寸蓝宝石单晶的制备方法

权利要求书

1.一种大尺寸蓝宝石单晶的制备方法包括如下步骤：

第一步，准备工作：

(1)将纯度为99.996％的高纯氧化铝原料装入单晶炉坩埚内，在籽晶杆上安装好方籽晶，关闭单晶炉盖，启动冷却水循环系统；

(2)启动真空系统，使炉内压力达到10^-4Pa；

(3)启动加热系统，调节加热电压，加热升温，使原料全部熔化，在2152℃～2155℃温度条件下保温1-2小时，保温结束后调节加热电压降温至2058℃，观察熔体液面状态，熔体内冷心位置与坩埚几何中心相对偏差小于5mm；

(4)启动辅助调温系统，调节炉内温度场，使熔体内冷心位置与坩埚几何中心位置重合；

第二步，烘烤籽晶：以2-15mm/分钟速度调低籽晶杆高度，使籽晶下端逐渐接近液面，在液面以上2-3mm处烘烤籽晶，使籽晶下端温度逐渐升高接近熔体表面温度；

第三步，引晶：调节加热电压，使坩埚内熔体的温度保持在2052℃～2055℃之间，籽晶杆下端面的温度为2050℃，籽晶杆下端面向上的温度场梯度为：每提高1厘米温度下降0.2℃，以2-10转/分钟的速度旋转籽晶杆，当部分熔体开始在籽晶周围结晶，缓慢扩放成晶盘，待晶盘稳定后，籽晶杆以0.1-3mm/分钟的速度向上提拉，进行等直径收缩引晶，在拉晶过程中籽晶杆为变速旋转，开始引晶的旋转速度2-10转/分钟，然后以80-100min/转的速率将籽晶杆转速降至0.1-1转/分钟，按此工艺要求完成引晶。