[发明专利]铁、铬、锰或钴与铝共掺杂的钽酸镓镧、铌酸镓镧晶体及其熔体法生长方法

权利要求书

1.一种铁、铬、锰或钴与铝共掺杂的钽酸镓镧、铌酸镓镧晶体，其特征在于：其分子式可表示为La₃M_0.5Ga_5.5(1-x-y)M′_5.5xAl_5.5yO₁₄，其中，M＝Ta、Nb，M′=Fe、Cr、Mn、Co，x、y的取值范围为：0<x<1，0<y<1，0<x+y<1。 

2.如权利要求1所述的铁、铬、锰或钴与铝共掺杂的钽酸镓镧、铌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、M₂O₅、Ga₂O₃、M′₂O₃、Al₂O₃作为原料，按下列化学反应式： 进行配料，将其充分混合均匀，经过压制成圆饼或圆柱形块料后，在900-1300℃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；或者混合料压制成圆饼或圆柱形块料后，可不经额外烧结直接用作晶体生长初始原料； 

（2）将上述制备的晶体生长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所述的铁、铬、锰或钴与铝共掺杂钽酸镓镧、铌酸镓镧晶体的熔体法生长方法，其特征在于，所述的生长气氛可以为空气气氛、氧化气氛、氩气气氛、氮气气氛、CO₂气氛或CO气氛。 

4.根据权利要求2所述的铁、铬、锰或钴与铝共掺杂的钽酸镓镧、铌酸镓镧晶体的熔体法生长方法，其特征在于，所述的熔体法晶体生长包括不采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Fe、Cr、Mn或Co掺杂钽酸镓镧、铌酸镓镧单晶或纯钽酸镓镧、铌酸镓镧单晶、或Fe、Cr、Mn、Co与铝共掺杂钽酸镓镧、铌酸镓镧单晶，籽晶方向<100>、<010>或<001>方向。 

5.根据权利要求2所述的铁、铬、锰或钴与铝共掺杂钽酸镓镧、铌酸镓镧晶体的熔体法生长方法，其特征在于：由于在所述的晶体生长中存在Ga挥发，同时存在Fe、Cr、Mn、Co、Al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Fe、Cr、Mn、Co的有效分凝系数为k，Al的有效分凝系数为k′，则考虑凝效应后，配制M′生长浓度为x、Al浓度为y的单晶的原 料应下列化学反应式：进行配制。 

6.根据权利要求2所述的铁、铬、锰或钴与铝共掺杂钽酸镓镧、铌酸镓镧晶体的熔体法生长方法，其特征在于，所述的配料中，所用原料La₂O₃、Ta₂O₅、Nb₂O₅、Ga₂O₃、Cr₂O₃、Mn₂O₃、Co₂O₃、Fe₂O₃、Al₂O₃，可采用相应的La、Ta、Nb、Ga、Cr、Mn、Co、Fe、Al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La₃M_0.5Ga_5.5(1-x-y)M′ _5.5xAl_5.5yO₁₄这一条件。