br>【附圖說(shuō)明】
[0023] 下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0024] 圖1和圖2為傳統(tǒng)上部熱反射結(jié)構(gòu)的開口常見結(jié)構(gòu)俯視圖； 圖3為開口為非旋轉(zhuǎn)對(duì)稱夾角結(jié)構(gòu)的上部熱反射結(jié)構(gòu)俯視圖； 圖4為開口為逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90度的"T"字形結(jié)構(gòu)的上部熱反射結(jié)構(gòu)俯視圖； 圖5為開口為"L"形結(jié)構(gòu)的上部熱反射結(jié)構(gòu)俯視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025] 下面的實(shí)施例可以使本專業(yè)的技術(shù)人員更全面地理解本發(fā)明，但并不因此將本發(fā) 明限制在所述的實(shí)施例范圍之中。
[0026] 實(shí)施例1 本發(fā)明是一種泡生法生長(zhǎng)藍(lán)寶石晶體的引晶方法，所述方法包括如下步驟： 步驟1 :將如圖3所示的開口非旋轉(zhuǎn)對(duì)稱結(jié)構(gòu)采用非旋轉(zhuǎn)對(duì)稱夾角結(jié)構(gòu)，夾角為75度 角的上部熱反射結(jié)構(gòu)安裝于泡生法藍(lán)寶石生長(zhǎng)設(shè)備中； 步驟2 :將裝好原料的晶體生長(zhǎng)爐抽真空，真空度為~10 3Pa ; 步驟3 :通過(guò)加熱器控制晶體生長(zhǎng)爐升溫至2000-2100° C，待藍(lán)寶石原料熔化成熔體。
[0027] 步驟4:下籽晶，試溫，調(diào)節(jié)功率或電壓，使得籽晶與熔體接觸時(shí)不熔化并且不生 長(zhǎng)，將籽晶下浸恪體液面3mm ;采用3mm/h的提拉速度、Imm的瞬間提升高度以及10度角的 逆時(shí)針給定角度旋轉(zhuǎn)進(jìn)行提拉旋轉(zhuǎn)籽晶，引出螺旋結(jié)構(gòu)；3小時(shí)后，采用8mm/h的提拉速度、 2_的瞬間提升高度以及12度角的逆時(shí)針給定角度旋轉(zhuǎn)進(jìn)行提拉旋轉(zhuǎn)籽晶；6小時(shí)后，待晶 節(jié)長(zhǎng)度達(dá)到65mm左右，固液相界面當(dāng)量橫截面直徑為40mm時(shí)，引晶結(jié)束。
[0028] 下表為本發(fā)明引晶方法生長(zhǎng)出的晶體與傳統(tǒng)工藝生長(zhǎng)出的晶體各性能的對(duì)比：

結(jié)論：本發(fā)明提出的泡生法生長(zhǎng)藍(lán)寶石晶體的引晶方法，生長(zhǎng)出的晶體質(zhì)量?jī)?yōu)異、應(yīng) 力小、位錯(cuò)密度低、晶體完整性和光學(xué)均勻性好、成品率高，可以降低成本，易于產(chǎn)業(yè)化。
[0029] 實(shí)施例2 本發(fā)明是一種泡生法生長(zhǎng)藍(lán)寶石晶體的引晶方法，所述方法包括如下步驟： 步驟1 :將如圖4所示的開口非旋轉(zhuǎn)對(duì)稱結(jié)構(gòu)采用逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90度的"T"字形的上部 熱反射結(jié)構(gòu)安裝于泡生法藍(lán)寶石生長(zhǎng)設(shè)備中； 步驟2 :將裝好原料的晶體生長(zhǎng)爐抽真空，真空度為~10 3Pa ; 步驟3 :通過(guò)加熱器控制晶體生長(zhǎng)爐升溫至2000-2100° C，待藍(lán)寶石原料熔化成熔體。
[0030] 步驟4:下籽晶，試溫，調(diào)節(jié)功率或電壓，使得籽晶與熔體接觸時(shí)不熔化并且不生 長(zhǎng)，將籽晶下浸恪體液面3mm ;采用6mm/h的提拉速度、Imm的瞬間提升高度以及6度角的順 時(shí)針給定角度旋轉(zhuǎn)進(jìn)行提拉旋轉(zhuǎn)籽晶，引出螺旋結(jié)構(gòu)；3小時(shí)后，采用10mm/h的提拉速度、 2mm的瞬間提升高度以及10度角的順時(shí)針給定角度旋轉(zhuǎn)進(jìn)行提拉旋轉(zhuǎn)籽晶；5小時(shí)后，待晶 節(jié)長(zhǎng)度達(dá)到70mm左右，固液相界面當(dāng)量橫截面直徑為50mm時(shí)，引晶結(jié)束。
[0031] 下表為本發(fā)明引晶方法生長(zhǎng)出的晶體與傳統(tǒng)工藝生長(zhǎng)出的晶體各性能的對(duì)比：
結(jié)論：本發(fā)明提出的泡生法生長(zhǎng)藍(lán)寶石晶體的引晶方法，生長(zhǎng)出的晶體質(zhì)量?jī)?yōu)異、應(yīng) 力小、位錯(cuò)密度低、晶體完整性和光學(xué)均勻性好、成品率高，可以降低成本，易于產(chǎn)業(yè)化。
[0032] 實(shí)施例3 本發(fā)明是一種泡生法生長(zhǎng)藍(lán)寶石晶體的引晶方法，所述方法包括如下步驟： 步驟1 :將如圖5所示的開口非旋轉(zhuǎn)對(duì)稱結(jié)構(gòu)采用"L"形的上部熱反射結(jié)構(gòu)安裝于泡 生法藍(lán)寶石生長(zhǎng)設(shè)備中； 步驟2 :將裝好原料的晶體生長(zhǎng)爐抽真空，真空度為~10 3Pa ; 步驟3 :通過(guò)加熱器控制晶體生長(zhǎng)爐升溫至2000-2100° C，待藍(lán)寶石原料熔化成熔體。
[0033] 步驟4:下籽晶，試溫，調(diào)節(jié)功率或電壓，使得籽晶與熔體接觸時(shí)不熔化并且不生 長(zhǎng)，將籽晶下浸恪體液面5mm ;采用8mm/h的提拉速度、Imm的瞬間提升高度以及15度角的 逆時(shí)針給定角度旋轉(zhuǎn)進(jìn)行提拉旋轉(zhuǎn)籽晶，引出螺旋結(jié)構(gòu)；2小時(shí)后，采用12mm/h的提拉速 度、2_的瞬間提升高度以及10度角的逆時(shí)針給定角度旋轉(zhuǎn)進(jìn)行提拉旋轉(zhuǎn)籽晶；5小時(shí)后， 待晶節(jié)長(zhǎng)度達(dá)到75_左右，固液相界面當(dāng)量橫截面直徑為60_時(shí)，引晶結(jié)束。
[0034] 下表為本發(fā)明引晶方法生長(zhǎng)出的晶體與傳統(tǒng)工藝生長(zhǎng)出的晶體各性能的對(duì)比：

結(jié)論：本發(fā)明提出的泡生法生長(zhǎng)藍(lán)寶石晶體的引晶方法，生長(zhǎng)出的晶體質(zhì)量?jī)?yōu)異、應(yīng) 力小、位錯(cuò)密度低、晶體完整性和光學(xué)均勻性好、成品率高，可以降低成本，易于產(chǎn)業(yè)化。
[0035] 以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征以及本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技 術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書中描述的只是說(shuō)明 本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些 變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及 其等效物界定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種泡生法生長(zhǎng)藍(lán)寶石晶體的引晶方法，其特征在于：利用籽晶輻射散熱開口的非 旋轉(zhuǎn)對(duì)稱結(jié)構(gòu)，引晶時(shí)包括如下步驟： (1) 籽晶下浸熔體液面3 - 5mm ; (2) 通過(guò)等待非旋轉(zhuǎn)對(duì)稱結(jié)構(gòu)的散熱口散熱，使籽晶向一側(cè)優(yōu)先生長(zhǎng)出晶盤，待晶盤 長(zhǎng)至3mm以上，進(jìn)行下一步； (3) 以3- 12mm/h的平均提拉速度對(duì)籽晶進(jìn)行提拉，提拉過(guò)程中采用間隔式瞬間提升， 并旋轉(zhuǎn)給定角度，間隔式瞬間提升后等待散熱口方向再次生長(zhǎng)出晶盤，以便進(jìn)行下一次瞬 間提升； (4) 重復(fù)步驟（3)至晶節(jié)長(zhǎng)度為60- 80mm，形成螺旋狀結(jié)構(gòu)晶節(jié)，且固液相界面當(dāng)量橫 截面直徑為40- 60mm時(shí)，結(jié)束引晶。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的泡生法生長(zhǎng)藍(lán)寶石晶體的引晶方法，其特征在于：所述步驟 (2 )中的非旋轉(zhuǎn)對(duì)稱結(jié)構(gòu)的開口結(jié)構(gòu)為逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90度的" T "字形。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的泡生法生長(zhǎng)藍(lán)寶石晶體的引晶方法，其特征在于：所述步驟 (2)中的非旋轉(zhuǎn)對(duì)稱結(jié)構(gòu)的開口結(jié)構(gòu)為非旋轉(zhuǎn)對(duì)稱夾角結(jié)構(gòu)，夾角為70- 80度角。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的泡生法生長(zhǎng)藍(lán)寶石晶體的引晶方法，其特征在于：所述步驟 (2) 中的非旋轉(zhuǎn)對(duì)稱結(jié)構(gòu)的開口結(jié)構(gòu)為"L"形。5. 根據(jù)權(quán)利要求1、3或4所述的泡生法生長(zhǎng)藍(lán)寶石晶體的引晶方法，其特征在于：所 述的非旋轉(zhuǎn)對(duì)稱結(jié)構(gòu)，給定角度旋轉(zhuǎn)操作時(shí)，旋轉(zhuǎn)方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的泡生法生長(zhǎng)藍(lán)寶石晶體的引晶方法，其特征在于：所述步驟 (3) 中的瞬間提升為每次手動(dòng)提拉1一2mm。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的泡生法生長(zhǎng)藍(lán)寶石晶體的引晶方法，其特征在于：所述步驟 (3)中的旋轉(zhuǎn)給定角度為手動(dòng)旋轉(zhuǎn)5-15度角。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種泡生法生長(zhǎng)藍(lán)寶石晶體的引晶方法，利用籽晶輻射散熱開口的非旋轉(zhuǎn)對(duì)稱結(jié)構(gòu)，引晶時(shí)包括如下步驟：（1）籽晶下浸熔體液面3—5mm；（2）通過(guò)等待非旋轉(zhuǎn)對(duì)稱結(jié)構(gòu)的散熱口散熱，使籽晶向一側(cè)優(yōu)先？生長(zhǎng)出晶盤；（3）以3—12mm/h的平均提拉速度對(duì)籽晶進(jìn)行提拉，提拉過(guò)程中采用間隔式瞬間提升，并旋轉(zhuǎn)給定角度，間隔式瞬間提升后等待散熱口方向再次生長(zhǎng)出晶盤，以便進(jìn)行下一次瞬間提升；（4）重復(fù)步驟（3）至晶節(jié)長(zhǎng)度為60—80mm，形成螺旋狀結(jié)構(gòu)晶節(jié)，且固液相界面當(dāng)量橫截面直徑為40—60mm時(shí)，結(jié)束引晶。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：可獲螺旋形狀引晶結(jié)構(gòu)，使籽晶缺陷和位錯(cuò)可最大程度上得到消除；不易出現(xiàn)斷裂，能提高晶體成品率、易于產(chǎn)業(yè)化。
【IPC分類】C30B17/00, C30B29/20
【公開號(hào)】CN105019023
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510529154
【發(fā)明人】李東振, 馬遠(yuǎn), 邱一豇, 吳勇, 周健杰
【申請(qǐng)人】江蘇中電振華晶體技術(shù)有限公司
【公開日】2015年11月4日
【申請(qǐng)日】2015年8月26日