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蓝宝石晶体的生长方法常用的有两种

发布时间:2021-03-23   点击次数:287次
  蓝宝石晶体是由纯度大于99.999%的高纯度氧化铝(Al2O3)在长晶炉里经高温熔化结晶而形成的六万晶格结构的晶体,它具有高声速、耐高温、抗腐蚀、高硬度、高透光性、熔点高(2050℃)等性能,因此常被用来作为光学元件、红外装置、高强度镭辐射材料及光罩材料。
  
  蓝宝石晶体具有优异的力学性能、良好的热学性能,是半导体GaN/ Al2O3发光二极管(LED)、大规模集成电路SOI和SOS及超导纳米结构薄膜等理想的衬底材料,属于国家重点支持和鼓励发展的能源材料及光电子材料。
  
  蓝宝石晶体的生长方法常用的有两种:
  1、柴氏拉晶法:简称CZ法,先将原料加热至熔点后熔化形成熔汤,再利用一单晶晶种接触到熔汤表面,在晶种与熔汤的固液界面上因温度差而形成过冷。于是熔汤开始在晶种表面凝固并生长和晶种相同晶体结构的单晶。晶种同时以极缓慢的速度往上拉升,并伴随以一定的转速旋转,随着晶种的向上拉升,熔汤逐渐凝固于晶种的液固界面上,进而形成一轴对称的单晶晶锭。
  2、凯氏长晶法:简称KY法,大陆称之为泡生法,其原理与柴氏拉晶法类似,先将原料加热至熔点后熔化形成熔汤,再以单晶之晶种接触到熔汤表面,在晶种与熔汤的固液界面上开始生长和晶种相同晶体结构的单晶,晶种以极缓慢的速度往上拉升,但在晶种往上拉晶一段时间以形成晶颈,待熔汤与晶种界面的凝固速率稳定后,晶种便不再拉升,也没有作旋转,仅以控制冷却速率方式来使单晶从上方逐渐往下凝固,后凝固成一整个单晶晶碇。

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