【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及蓝宝石生产加工
,尤其是一种KY法蓝宝石低真空晶体生长方法。
技术介绍
蓝宝石单晶具有优良的光学、机械、化学和电性能,从0.190μm至5.5μm波段均具有较高的光学透过率,强度高、耐冲刷、耐腐蚀、耐高温,可在接近2000℃高温的恶劣条件下工作,因而被广泛用作各种光学元件和红外军事装置、空间飞行器、高强度激光器的窗口材料。蓝宝石硬度高、耐磨性好,能够制造各种精密仪器仪表、钟表和其他精密机械的轴承或耐磨元件。此外,蓝宝石是目前为止综合性能最好的LED用半导体衬底材料,随着白光LED市场的日益扩张,对蓝宝石衬底的需求量不断扩大。泡生法是一种适用于大尺寸蓝宝石晶体的生产方法。中国专利技术专利CN 102140675 B公开了一种泡生法制备大尺寸蓝宝石单晶的快速生长方法,具有生产周期短的优点。但是,使用这种泡生法生产出来的蓝宝石晶体均匀度较差,良品率低。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种KY法蓝宝石低真空晶体生长方法,能够解决现有技术的不足,提高了晶体生长速度和晶体的良
品率。为解决上述技术问题,本专利技术所采取的技术方案如下。一种KY法蓝宝石低真空晶体生长方法,包括以下步骤:A、将氧化铝原料放置在坩埚内,在籽晶杆上安装籽晶,关闭炉盖;B、开启真空泵,对炉内进行抽真空,将炉内的真空度抽至10-3Pa级别;C、开启加热系统,使氧化铝原料熔化,待氧化铝完全熔化后,向炉内补入氩气,使炉内的真空度下降至10-1Pa级别,补入氩气的流速控制在0.5L/s~0.9L/s;D、调节炉内温度场,使熔体冷心位置与坩埚的几何中心位置 ...
【技术保护点】
一种KY法蓝宝石低真空晶体生长方法,其特征在于包括以下步骤:A、将氧化铝原料放置在坩埚内,在籽晶杆上安装籽晶,关闭炉盖;B、开启真空泵,对炉内进行抽真空,将炉内的真空度抽至10‑3Pa级别;C、开启加热系统,使氧化铝原料熔化,待氧化铝完全熔化后,向炉内补入氩气,使炉内的真空度下降至10‑1Pa级别,补入氩气的流速控制在0.5L/s~0.9L/s;D、调节炉内温度场,使熔体冷心位置与坩埚的几何中心位置重合;E、调节籽晶的高度,使籽晶的底部距离原料液面上方10mm~15mm,开始引晶,经过3~5次引晶,使籽晶直径缩小至7mm~8mm;F、以1.1mm/h~1.3mm/h的速度向上提拉籽晶,同时逐步降低加热温度,此阶段加热温度的下降速度随着结晶质量的增大而逐渐加快,与此同时继续补入氩气,氩气的流速控制在0.1L/s~0.2L/s,并保持炉内10‑1Pa级别的真空度不变,这一过程持续到结晶质量增加至2.5kg~3kg结束;G、以0.02mm/h~0.1mm/h的速度向上提拉籽晶,在保证加热总功率不变的前提下,改变坩埚内各个区域的加热功率,使不同深度的原料熔液出现200℃~250℃的温度差,原料 ...
【技术特征摘要】
1.一种KY法蓝宝石低真空晶体生长方法,其特征在于包括以下步骤:A、将氧化铝原料放置在坩埚内,在籽晶杆上安装籽晶,关闭炉盖;B、开启真空泵,对炉内进行抽真空,将炉内的真空度抽至10-3Pa级别;C、开启加热系统,使氧化铝原料熔化,待氧化铝完全熔化后,向炉内补入氩气,使炉内的真空度下降至10-1Pa级别,补入氩气的流速控制在0.5L/s~0.9L/s;D、调节炉内温度场,使熔体冷心位置与坩埚的几何中心位置重合;E、调节籽晶的高度,使籽晶的底部距离原料液面上方10mm~15mm,开始引晶,经过3~5次引晶,使籽晶直径缩小至7mm~8mm;F、以1.1mm/h~1.3mm/h的速度向上提拉籽晶,同时逐步降低加热温度,此阶段加热温度的下降速度随着结晶质量的增大而逐渐加快,与此同时继续补入氩气,氩气的流速控制在0.1L/s~0.2L/s,并保持炉内10-1Pa级别的真空度不变,这一过程持续到结晶质量增加至2.5kg~3kg结束;G、以0.02mm/h~0.1mm/h的速度向上提拉籽晶,在保证加热总功率不变的前提下,改变坩埚内各个区域的加热功率,使不同深度的
\t原料熔液出现200℃~250℃的温度差,原料熔液在温度差的驱动下形成垂直方向的缓慢循环流动,这一过程保持2h~3h;H、以2mm/h~3mm/h的速度向上提拉籽晶,同时逐步降低加热温度,此阶段加热温度的下降速度随着结晶质量的增大而逐渐加快,这一过程持续到结晶质量增加至15kg~18kg结束;I、以0.04mm/h~0.2mm/h的速度向上提拉籽晶,在保证加热总功率不变的前提下,改变坩埚内各个区域的加热功率,使不同深度的原料熔液出现200℃~250℃的温度差,原料熔液在温度差的驱动下形成垂直方向的缓慢循环流动,与此同时,补入氩气,氩气的流速控制在2L/s~2.5L/s,并保持炉内10-1Pa级别的真空度不变,这一过程保持2h~3h;J、以2.5mm/h~4mm/h的速度向上提拉籽晶,同时逐步降低加热温度,此阶段加热温度的下降速度随着结晶质量的增大而逐渐加快,与此同时将炉内真空度提升至10-3Pa级别,这一...
【专利技术属性】
技术研发人员:胡明理,何永慎,李业林,林政育,李宗谚,詹经略,
申请(专利权)人:宁夏佳晶科技有限公司,
类型:发明
国别省市:宁夏;64
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