[发明专利]一种蓝宝石单晶生长方法

摘要

本发明属于一种蓝宝石单晶体的制造方法，特别是涉及一种制造蓝宝石单晶体的提拉法。本发明采用高纯氧化铝（99.999wt%），制造过程先后经过填料、热场安装、升温、氧化铝熔化、Touch、引晶、放肩、等径、收尾及降温阶段；自原料熔化始至晶体生长完成收尾阶段启动坩埚旋转，或者自原料熔化始至晶体生长完成收尾阶段启动坩埚旋转，并且，自晶体生长肩部始至晶体生长完成收尾阶段启动加热线圈下降。本发明可以大幅降低蓝宝石单晶的位错密度、空位、气泡等缺陷。蓝宝石单晶生长过程中采取坩埚旋转及线圈下降具有以下有益效果。

主权项

一种蓝宝石单晶生长方法，采用99.999wt%的高纯氧化铝，放置在铱坩埚内，安装氧化铝、氧化锆热场及保温材料，安装好热电偶，关好炉门并装好摄像头，启动监视器及记录仪，在自动控制程序中设置加热程序，升温速率为100℃/h，充入高纯氩气，流量为1L/min～10L/min；升温对氧化铝原料进行熔化，借助于红外测温仪，将液面温度控制在2050℃～2100℃之间，液面对流线清晰均匀，并达到稳定状态；将籽晶按照20mm/h～50mm/h的速度缓慢下降，同时启动籽晶旋转，速度为2rpm～10rpm，将籽晶按照1mm/min～10mm/min的速度碰触液面；以0.5mm/h～3mm/h的速度生长晶体的肩部；以1mm/h～6mm/h的速度生长晶体的等径部；以10mm/h～20mm/h的速度生长晶体的尾部；以50mm/min～100mm/min的速度将晶体切离液面；以100℃/h的速度将温度降至室温，取出晶体，用透光仪检测晶体的光透过率；将晶体加工成片，并使用KOH腐蚀，用显微镜、扫描电镜测试晶体的位错密度和面缺陷；其特征在于，自原料熔化始至晶体生长完成收尾阶段启动坩埚旋转。