[发明专利]稀土共掺激活的钇铝钪石榴石发光材料及其熔体法晶体生长方法

权利要求书

1.稀土共掺激活的钇铝钪石榴石发光材料，其特征在于：其化合物分子式可表示为RE_3xRE′_3yY_3(1-x-y)Al_(5-2z)Sc_2zO₁₂(下简写为RE,RE′:YASG)，RE代表稀土离子Ce³⁺、Pr³⁺、Nd³⁺、Sm³⁺、Eu³⁺、Tb³⁺、Dy³⁺、Er³⁺、Ho³⁺、Tm³⁺、Yb³⁺，RE′代表稀土离子La³⁺、Lu³⁺、Gd³⁺，x、y、z的取值范围为：0≤x≤0.6，0<y≤0.5，0<z<2.5，且x+y<1。

2.如权利要求1所述的稀土共掺激活的钇铝钪石榴石发光材料的熔体法晶体生长方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）采用RE₂O₃、RE′₂O₃、Y₂O₃、Al₂O₃、Sc₂O₃作为原料，按如下化合式：进行配料，将其充分混合均匀后，在800-1700℃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）原料的压制和烧结，获得晶体生长初始原料：将配好的原料进行压制和烧结，压制成形；烧结温度在800-1400℃之间，烧结时间为10-70小时；或者压制成形后的原料不经额外烧结而直接用作生长晶体原料；

（3）把晶体生长初始原料放入生长铱坩埚、钼坩埚或钨坩埚内，通过加热并充分熔化，获得晶体生长初始熔体；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、助熔剂晶体生长方法进行生长。

3.根据权利要求2所述的稀土共掺激活的钇铝钪石榴石发光材料的熔体法晶体生长方法，其特征在于，所述熔体法晶体生长包括不采用籽晶定向生长，或者采用籽晶定向生长；对于采用籽晶定向生长，籽晶为Y₃Al₅O₁₂、RE:YAG或RE,RE′:YASG单晶，籽晶方向<111>、<100>、<010>或<001>方向。

4.根据权利要求2所述的熔体法晶体生长的熔体法晶体生长方法，其特征在于，所述配料中，所用原料RE₂O₃、RE′₂O₃、Y₂O₃、Al₂O₃、Sc₂O₃，可采用相应的RE、RE′、Y、Al、Sc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RE_3xRE′_3yY_3(1-x-y)Al_(5-2z)Sc_2zO₁₂这一条件。

5.根据权利要求2所述的熔体法晶体生长的熔体法晶体生长方法，其特征在于，所述晶体生长过程中存在组分分凝效应，当考虑这一影响时，设所述RE,RE′:YASG晶体中，RE、RE′的分凝系数分别为a、b（a、b＝0.01-1.1），则当所需生长的晶体RE、RE′的浓度为x、y时，为了得到组分为RE_3xRE′_3yY_3(1-x-y)Al_(5-2z)Sc_2zO₁₂的单晶，则配料的组分需要按下面反应式进行配制：