[发明专利]温度梯度法生长稀土倍半氧化物晶体的热场装置及生长稀土倍半氧化物晶体的温度梯度方法

权利要求书

1.温度梯度法生长稀土倍半氧化物晶体的热场装置，其特征在于：包括基座(1)、保温桶(2)、石墨硬毡保温层(3)、第一支架(4)、第二支架(5)、坩埚(6)、上保温层(7)、感应加热线圈(8)；所述保温桶(2)固定于基座(1)上；所述石墨硬毡保温层(3)设置于保温桶(2)内，且石墨硬毡保温层(3)中部设有坩埚放置孔(9)；所述第一支架(4)穿过基座(1)和石墨硬毡保温层(3)，且第一支架(4)顶部位于坩埚放置孔(9)内；所述第二支架(5)设于第一支架(4)底部；所述坩埚(6)置于坩埚放置孔(9)内，且底部与第一支架(4)顶部接触；所述上保温层(7)设于保温桶(2)的顶部；所述感应加热线圈(8)环设于保温桶(2)外侧壁上。

2.根据权利要求1所述的温度梯度法生长稀土倍半氧化物晶体的热场装置，其特征在于：所述保温桶(2)为石英保温桶或石墨硬毡保温桶；保温桶(2)的厚度为10-20mm。

3.根据权利要求1所述的温度梯度法生长稀土倍半氧化物晶体的热场装置，其特征在于：还包括高纯石墨发热筒(10)和高纯石墨上发热体(11)；所述高纯石墨发热筒(10)设于保温桶(2)和石墨硬毡保温层(3)之间，所述高纯石墨上发热体(11)设于高纯石墨发热筒(10)顶部。

4.根据权利要求1所述的温度梯度法生长稀土倍半氧化物晶体的热场装置，其特征在于：所述感应加热线圈(8)为7-12匝线圈；感应加热线圈(8)距离石墨硬毡保温层(3)的厚度为10mm。

5.根据权利要求1所述的温度梯度法生长稀土倍半氧化物晶体的热场装置，其特征在于：所述石墨硬毡保温层(3)的厚度为15-40mm。

6.根据权利要求1所述的温度梯度法生长稀土倍半氧化物晶体的热场装置，其特征在于：所述坩埚为钨坩埚、铼坩埚、钼坩埚或石墨坩埚。

7.生长稀土倍半氧化物晶体的温度梯度方法，其特征在于：利用权利要求1至5任一项所述的热场装置，包括以下步骤：

(1)将稀土倍半氧化物填入坩埚内；

(2)连续通入保护气体，开启感应加热线圈加热，使坩埚内形成上热下冷的温度梯度，使稀土倍半氧化物在坩埚内生长稀土倍半氧化物晶体。

8.根据权利要求6所述的生长稀土倍半氧化物晶体的温度梯度方法，其特征在于：步骤(1)中，将稀土倍半氧化物等静压成饼料后填入坩埚内。

9.根据权利要求6所述的生长稀土倍半氧化物晶体的温度梯度方法，其特征在于：步骤(2)中，感应线圈频率为2-100kHZ。

10.根据权利要求6所述的生长稀土倍半氧化物晶体的温度梯度方法，其特征在于：步骤(2)中，保护气体为强还原性气体，优选地为氢气，含1-10％H₂的H₂和Ar的混合气体，含1-10％H₂的H₂和N₂的混合气体，含0.1-3％H₂的H₂和O₂的混合气体，含1-10％CO的CO和Ar的混合气体，含1-10％CO的CO和N₂的混合气体含0.1-3％CO的CO+O₂的混合气体；气体流速为5ml/min，晶体生长条件下保持在1.00-1.05个大气压。