[发明专利]一种大尺寸高电阻率钽酸镓镧晶体的制备方法

权利要求书

1.一种大尺寸高电阻率钽酸镓镧晶体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）生长前准备：

将La₂O₃、Ga₂O₃、Ta₂O₅、Al₂O₃粉体，按照通式La₃Ta_0.5Ga_5.5-xAl_xO₁₄中的摩尔比进行配料，其中， 0≤x≤1.0；经过混料，压料和烧结制得到多晶原料；

（2）晶体生长：

将钽酸镓镧籽晶与步骤（1）得到的多晶原料放入坩埚 中密封，再将坩埚放入下降炉设备中，升温熔化籽晶顶部和原料，通过下降法生长钽酸镓镧晶体；

（3）后处理：

将步骤（2）生长的钽酸镓镧晶体通过定向、切割、研磨、抛光得到晶片；将晶片放入气氛炉中进行退火处理，即得；

步骤（2）中，所述的坩埚选用铂金坩埚，生长气氛为空气；

步骤（3）中，所述的退火处理工艺为：将晶片放入气氛炉中，通入退火气氛，以5~10 ˚C/min升温至800～1300 ˚C，保温20~40 h，结束后以20～50 ˚C/h的降温速率降至室温取出；

步骤（1）中，Ga₂O₃粉体按照通式计算摩尔比后过量称取0.5wt%～2wt%；

步骤（1）中，所述的混料在混料机中进行，控制转速为30～50 rpm，混料时间为20～30小时；所述的压料采用液压机，控制压力为100～150 kN；所述的烧结为在1200～1300 ˚C下烧结20～30 小时；

步骤（2）中，所述下降炉设备的炉内温度控制在1480～1550 ˚C，坩埚下降速度为0.3～0.8 mm/h；生长结束后以10～30 ˚C/h的速率降温至室温，取出钽酸镓镧晶体；

所述的退火气氛为惰性气氛、空气或真空，当选择惰性气氛作为退火气氛时，气体流速控制为50～100 sccm。

2.根据权利要求1所述的大尺寸高电阻率钽酸镓镧晶体的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述的La₂O₃、Ga₂O₃、Ta₂O₅、Al₂O₃的纯度均高于4N。

3.根据权利要求1所述的大尺寸高电阻率钽酸镓镧晶体的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述钽酸镓镧籽晶的方向为沿X、Y或Z生长方向；生长得到的钽酸镓镧晶体直径为1～4英寸。

4.根据权利要求1所述的大尺寸高电阻率钽酸镓镧晶体的制备方法，其特征在于，所述的退火气氛为纯Ar或纯N₂。