一种大尺寸Al2O3多晶体的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种大尺寸Al2O3多晶体的制备方法，具体涉及一种内径为Φ150‑230mm，高度大于500mm，厚度15‑30mm的圆柱形冷坩埚中制备大尺寸Al2O3多晶体过程中形成高纯度、高体密度Al2O3多晶体的工艺流程。该工艺流程包括：熔炼前期坩埚、原料添入、火种添放的准备；熔炼初期火种点燃、原料熔化的控制。熔炼中期和后期控制熔化液面与加热感应线圈之间的相对位置。本发明专利技术通过在启动火种选取、启动火种铺设、点火、加热、控温以及添料等因素进行深入分析，提供了一种控制操作简单、安全的Al2O3多晶体制备方法，制备出的Al2O3多晶体纯度高、密度高、尺寸大。

A preparation method for large size Al2O3 polycrystal

The invention relates to a preparation method of a large size Al2O3 crystal, in particular to a diameter of 150 diameter 230mm, height is more than 500mm, the thickness of 15 30mm cylindrical cold crucible in the process of high purity and high density Al2O3 crystal formed large size Al2O3 crystal process. The process includes the preparation of the early crucible, the raw material and the addition of the fire, and the ignition of the early melting and the control of the melting of the raw materials. The relative position between the molten level and the induction coil in the middle and late stages of melting is controlled. The present invention through in-depth analysis in the selection, start the fire fire started laying, ignition, heating, temperature control, feed and other factors, provides a simple and safe operation of the control Al2O3 crystal preparation method of polycrystalline Al2O3 prepared high purity, high density, large size.

【技术实现步骤摘要】
一种大尺寸Al2O3多晶体的制备方法
本专利技术涉及Al2O3多晶体的制备工艺，具体涉及一种在内径为Φ150-230mm，高度大于500mm，厚度15-30mm的圆柱形冷坩埚中制备大尺寸Al2O3多晶体过程中形成高纯度、高体密度Al2O3多晶体的工艺流程。
技术介绍
Al2O3单晶以其优异综合性能，被广泛应用于许多行业领域。尤其因其具有独特的晶格结构、优异的力学性能、良好的热学性能，使Al2O3晶体成为实际应用的半导体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最为理想的衬底材料。随着科学技术的发展，对制备Al2O3单晶的所需原料品质提出了更高的要求。而早期的原料多以高纯Al2O3粉末、碎片和块体为主，堆积体密度较低，影响生长大尺寸的Al2O3单晶体。而用高堆积体密度的Al2O3多晶体作为制备Al2O3单晶体的原料是生长大尺寸Al2O3单晶体有效途径。目前，普遍采用的是冷坩埚法制备Al2O3多晶体，但制备高纯度、高体密度以及高堆积密度的Al2O3多晶体，其工艺流程存在不易控制，影响因素复杂等诸多问题。
技术实现思路
本专利技术是针对现有技术在冷本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大尺寸Al2O3多晶体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)熔炼前期：在圆柱形坩埚内壁覆盖一层厚度5mm高纯Al2O3粉料，圆柱形坩埚的内径为Φ150‑230mm，高度大于500mm，厚度15‑30mm；先向坩埚底部添加一层厚度3cm高纯Al2O3饼料，再加入高纯Al2O3粉料，调整坩埚高度，使高纯Al2O3粉料的上表面与加热感应线圈的中部持平，在坩埚内部放置启动火种；(2)熔炼初期：启动高频电源后，启动火种燃烧并形成燃烧环，原料开始燃烧，将阳极电流调节至20A，电压调至5.5KV，保持30‑40分钟，保证熔化液面始终与加热线圈的中部持平；(3)熔炼中期：将电压从5.5KV缓慢提高到...

【技术特征摘要】
1.一种大尺寸Al2O3多晶体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)熔炼前期：在圆柱形坩埚内壁覆盖一层厚度5mm高纯Al2O3粉料，圆柱形坩埚的内径为Φ150-230mm，高度大于500mm，厚度15-30mm；先向坩埚底部添加一层厚度3cm高纯Al2O3饼料，再加入高纯Al2O3粉料，调整坩埚高度，使高纯Al2O3粉料的上表面与加热感应线圈的中部持平，在坩埚内部放置启动火种；(2)熔炼初期：启动高频电源后，启动火种燃烧并形成燃烧环，原料开始燃烧，将阳极电流调节至20A，电压调至5.5KV，保持30-40分钟，保证熔化液面始终与加热线圈的中部持平；(3)熔炼中期：将电压从5.5KV缓慢提高到9KV，当熔...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩光，千脑日布，孙全，
申请(专利权)人：鄂尔多斯市达瑞祥光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：内蒙古,15