The invention discloses a growth method of high purity quartz crystal, which comprises the following steps: selection of aluminum content is less than 20ppm of quartz as raw materials, cleaning, cleaning after the raw material of quartz; autoclave wall and raw materials in baskets, autoclave with the inner baffle plate and the seed crystal seed frame surface the protective layer treated by sodium hydroxide solution; the cleaned quartz material into the raw material basket surface protective layer after the treatment, and then added to the crystal growth process solution autoclave temperature control, dissolved area and growth zone is 20 to 30 DEG C, controlling the crystal growth rate per day is 0.23 ~ 0.37mm, the growth was 60. 5 days; the electric cleaning technology of quartz crystal on the formation of the electric field at high temperature to eliminate impurities.
【技术实现步骤摘要】
高纯石英晶体的生长方法
本专利技术涉及一种高纯石英晶体的生长方法,特别涉及一种低铝含量石英晶体的生长方法。
技术介绍
石英晶体是压电和光学晶体,主要以其压电特性和光学透过、旋光性、双折射效等应用来制造振荡器、滤波器等压电频率器件和光学棱镜、透镜、光学波片、以及数码相机中的光学低通滤波器等产品。石英晶体一般采用水热温差法进行晶体生长,在高压釜内装入一定充满度的氢氧化钠或碳酸钠溶液,同时釜内装入熔炼石英(二氧化硅)作为原料,籽晶片悬挂在籽晶架上,并通过一定开孔率的内挡板将高压釜内分成原料溶解区(简称溶解区)和晶体生长区(简称生长区),通过对高压釜的不同区域进行加热,并形成温度差,使高压釜内形成溶液对流,使溶解了二氧化硅的溶液对流到温度相对较低的生长区,形成过饱和溶液并在籽晶片上析晶生长。这种生长方法通过调整晶体生长的工艺参数来控制晶体质量,但由于溶液对流带来的杂质会大量粘附在生长界面,晶体杂质含量很难有更大程度的提高。为了显著提高晶体的质量,满足小型压电器件对高质量材料要求,必须采用新的工艺提高石英晶体的质量。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种高纯石英晶体(即低铝含量的石英晶体,铝Al杂质含量<15ppm)生长方法。为了解决上述技术问题,本专利技术提供一种高纯石英晶体的生长方法,包括以下步骤:1)、选择铝含量<20ppm的石英作为原料,对其进行清洗,得清洗后石英原料;2)、利用氢氧化钠溶液对高压釜内壁以及位于高压釜内的原料筐(4)、内挡板(3)及带有籽晶片(2)的籽晶架(1)进行表面防护层处理;3)、石英晶体的生长(还包括了在结晶过程中增强杂质的 ...
【技术保护点】
高纯石英晶体的生长方法,其特征是包括以下步骤:1)、选择铝含量<20ppm的石英作为原料,对其进行清洗,得清洗后石英原料;2)、利用氢氧化钠溶液对高压釜内壁以及位于高压釜内的原料筐(4)、内挡板(3)及带有籽晶片(2)的籽晶架(1)进行表面防护层处理;3)、石英晶体的生长:将步骤1)所得的清洗后石英原料放入步骤2)所得的表面防护层处理后的原料筐(4)内;然后向高压釜内加入晶体生长工艺溶液,充满度为80~85%;所述晶体生长工艺溶液为氢氧化钠、氢氧化锂、亚硝酸钠的混合溶液,该混合溶液中NaOH的浓度为1.2±0.1mol/L,LiOH·H
【技术特征摘要】
1.高纯石英晶体的生长方法,其特征是包括以下步骤:1)、选择铝含量<20ppm的石英作为原料,对其进行清洗,得清洗后石英原料;2)、利用氢氧化钠溶液对高压釜内壁以及位于高压釜内的原料筐(4)、内挡板(3)及带有籽晶片(2)的籽晶架(1)进行表面防护层处理;3)、石英晶体的生长:将步骤1)所得的清洗后石英原料放入步骤2)所得的表面防护层处理后的原料筐(4)内;然后向高压釜内加入晶体生长工艺溶液,充满度为80~85%;所述晶体生长工艺溶液为氢氧化钠、氢氧化锂、亚硝酸钠的混合溶液,该混合溶液中NaOH的浓度为1.2±0.1mol/L,LiOH·H2O的浓度为0.005±0.001mol/L,NaNO2的浓度为0.005±0.001mol/L;控制溶解区与生长区的温差为20~30℃;控制晶体每天生长速率为0.23~0.37mm;生长时间为60±5天;4)、采用电清洗技术,在高温高电场下对步骤3)所得的石英晶体进行排除杂质。2.根据权利要求1所述的高纯石英晶体的生长方法,其特征是:所述步骤1)中的清洗为:先进行超声波清洗,然后放入质量浓度为15±1%的HF酸或NH4F溶液中浸泡10~30分钟,接着再用清洗液清洗...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘盛浦,蒋文山,郭兴忠,吴兰,杨辉,
申请(专利权)人:浙江博达光电有限公司,
类型:发明
国别省市:浙江,33
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