[发明专利]铬、锰或钴掺杂硅酸镓镧晶体及其熔体法生长方法

权利要求书

1.一种铬、锰或钴掺杂硅酸镓镧晶体，其特征在于：其分子式可表示为

La₃Ga_5(1-x)M_5xSiO₁₄，其中，M＝Cr、Mn、Co，x的取值范围为：0<x<1。

2.如权利要求1所述的铬、锰或钴掺杂硅酸镓镧晶体的熔体法生长方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）采用La₂O₃、Ga₂O₃、M₂O₃、SiO₂作为原料，按下列化学反应式:

进行配料，将其充分混合均匀后，在900-1450℃下煅烧80-200小时发生固相反应后，获得生长晶体所需的多晶原料：

（2）将多晶原料压制成形，在1000-1450℃烧结10-70小时，获得晶体生长的初始原料；或者将多晶原料压制成形后不经额外烧结，直接用作晶体生长的初始原料；

（3）将晶体生长的初始原料放入生长铂坩埚、铱坩埚、钼坩埚或钨坩埚内，通过感应加热或电阻加热并充分熔化，获得晶体生长熔体；然后采用熔体法晶体生长工艺-提拉法、坩埚下降法、温梯法、热交换法、泡生法、顶部籽晶法或助熔剂晶体生长方法进行生长。

3.根据权利要求2所述的铬、锰或钴掺杂硅酸镓镧晶体的熔体法生长方法，其特征在于：所述熔体法生长铁掺杂硅酸镓镧晶体时，包括采不用籽晶生长和采用用籽晶定向生长；对于采用籽晶定向生长，籽晶为Cr、Mn或Co掺杂硅酸镓镧单晶或纯硅酸镓镧单晶，籽晶方向<100>、<010>或<001>方向。

4.根据权利要求2所述的铬、锰或钴掺杂硅酸镓镧晶体的熔体法生长方法，其特征在于：所述铁掺杂硅酸镓镧晶体生长中存在Ga挥发，同时存在Cr、Mn、Co的分凝现象，生长出的晶体组分和配料组分会有差别，但在均在权利1所指明的范围之内；设Cr、Mn、Co的有效分凝系数为k，则考虑分凝效应后，配制生长浓度为x的单晶的原料应按下列化学化学反应式:进行配制。

5.根据权利要求2所述的铬、锰或钴掺杂硅酸镓镧晶体的熔体法生长方法，其特征在于：所述配料中所用原料La₂O₃、Ga₂O₃、Cr₂O₃、Mn₂O₃、Co₂O₃、SiO₂，可采用相应的La、Ga、Cr、Mn、Co、Si的其它化合物代替，原料合成方法包括高温固相反应、液相合成、气相合成方法，但需满足能通过化学反应能最终形成化合物La₃Ga_5(1-x)Cr_5xSiO₁₄、La₃Ga_5(1-x)Mn_5xSiO₁₄或La₃Ga_5(1-x)Co_5xSiO₁₄这一条件。