[发明专利]蓝宝石晶体多坩埚熔体生长技术

摘要

提供了一种生长蓝宝石晶体的多坩埚熔体生长技术，包括：(1)氧化铝原料的预处理；(2)将经预处理的氧化铝块料及经定向的籽晶装入坩埚，移至高温下降炉内，整个系统密封后通电升温，先后启动机械泵、扩散泵，抽真空至10^－3－10^－4Pa，当炉温达1500－1800℃充入惰性保护气体，继续升温至设定温度(2100－2250℃)；(3)炉温达设定温度后，保温4－8小时，调节炉膛温度和坩埚位置使原料及籽晶顶部熔化，实现接种生长，将固液界面温度梯度设定在10－50℃/cm，坩埚下降速率控制在0.1－3.0mm/h；(4)待晶体生长结束后，进行原位退火处理。本发明的工艺特点在于原料预处理、特殊温场设计、多坩埚技术、原位退火处理等，优点在于温场稳定，温度梯度可调，操作方便，平均能耗低，一炉多产，有利于工业化生产。

主权项

1.一种生长蓝宝石晶体的熔体生长技术，它包括以下步骤：(1)采用氧化铝作为初始原料，经干燥、烧结工艺处理，然后在0.5-5t/cm2 的等静压下锻压成块；(2)将步骤(1)得到的压块料及经过定向的籽晶装入坩埚中，转移至高温下降炉内，整个系统密封后通电升温，先后启动机械泵、扩散泵，抽真空至10-3-10-4Pa，当炉温到达1500-1800℃时充入惰性保护气体，继续升温至设定温度，所述设定温度在2100-2250℃的范围内；(3)炉温达到设定温度后，保温4-8小时，通过调节炉膛温度和坩埚位置，使原料及籽晶顶部熔化，实现接种生长，将晶体生长的固液界面温度梯度设定在10-50℃/cm的范围内，坩埚下降速率控制在0.1-3.0mm/h之间；(4)待晶体生长结束后，以25-80℃/h的速度将炉温降至室温，对所生长的晶体进行退火处理。