一种引上法生长YVO4晶体的生长设备及基于该生长设备的生长方法技术

本发明专利技术提出了一种引上法生长YVO4晶体的生长设备及基于该生长设备的生长方法。该生长设备设置温度控制系统和后加热系统；温度控制系统通过加热功率实现对加热系统的稳定控制；后加热系统为在熔融坩埚上端设置后加热金属片；保温系统为在熔融坩埚上端设置多重刚玉保温罩，籽晶提拉夹杆贯穿于后加热金属片与多重保温罩；就生长方法而言，升温过程中，在较低的温度下，加热功率维持较长的时间；结合籽晶夹杆的提拉速度、温度场的设计以及生长过程中不同状态下对降温速率进行调整；后期确定了最佳的热处理温度的升温、恒温和降温的方法。本发明专利技术涉及的生长设备以及其生长方法能够提供一种高质量、大尺寸的YVO4晶体。

【技术实现步骤摘要】
一种引上法生长YVO4晶体的生长设备及基于该生长设备的生长方法
本专利技术涉及一种引上法生长YVO4晶体的生长设备及基于该生长设备的生长方法。
技术介绍
晶体生长的技术有很多种，包括引上法、温度梯度法、助溶剂法、熔融坩埚下降法，热交换法、泡生法、导模法、分子束外延法等，每种方法适合不同的晶体和对晶体的要求。因为YVO4熔融的一致性，所以可以用引上法技术生长。利用引上法技术，晶体生长周期短，可以在短时间内得到大尺寸高质量晶体。在引上法晶体工艺中，能获得的高质量晶体的尺寸或重量直接决定于熔融坩埚的大小，即熔融坩埚越大，盛料越多，生长出的晶体成分的一致性更好，所以，要得到大尺寸晶体必须使用较大尺寸的熔融坩埚。通过加大熔融坩埚尺寸可以得到大尺寸晶体，但是随着晶体重量的增加，所剩熔体中的杂质也越来越多。当到达某个临界值时，熔体中的杂质就进入晶体，从而影响晶体质量。晶体的质量不仅决定于熔融坩埚的大小，熔融坩埚所盛原料的多少，还决定于固液界面处的温度梯度。晶体尺寸越大，意味着晶体的成长速度越快。当成长速度到达某临界值时就会产生组分过冷，从而在晶体内部产生云层或者散射。即同等生长条件下晶体尺寸越大，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种引上法生长YVO4晶体的生长设备，该设备为炉体，包括熔融坩埚及与其匹配的加热系统，加热系统为加热射频线圈；籽晶夹杆及与其匹配的动力系统，动力系统包括分别对籽晶夹杆进行升降的引上电机和旋转的晶转电机；置于熔融坩埚外部的保温系统；与炉体连接的真空泵和扩散泵；以及与炉体对应的外部观察窗；其特征在于：所述的生长设备还设置温度控制系统和后加热系统；温度控制系统通过加热功率信息收集装置、信息计算装置、功率调控装置、稳压装置实现对加热系统的稳定控制；后加热系统为在熔融坩埚上端设置后加热金属片；保温系统为在熔融坩埚上端设置多重刚玉保温罩，籽晶夹杆贯穿于后加热金属片与多重保温罩。

【技术特征摘要】
1.一种引上法生长YVO4晶体的生长方法；其特征在于包括如下步骤：a、保证熔融坩埚内部不受污染，将块状的YVO4原料放入熔融坩埚，籽晶固定于籽晶夹杆上；控制引上电机使籽晶处在多重保温罩的内层保温罩腔体内；b、关闭炉体炉门，抽真空，使炉体内真空度达到1.0×10-3Pa,然后向炉体内充入纯氮气，使炉体内气压达到0.1MPa；c、利用高频电源给射频线圈通电，熔融坩埚在射频线圈内部感应发热，加热温度达到1000℃后,块状YVO4原料受热收缩，同时对射频线圈和炉膛通水，进行预热；d、将加热功率增加至15KW至进行快速升温，至YVO4原料在熔融坩埚中熔化为熔体；e、以0.2-0.5KW/min降低加热功率，使熔体温度降低至高于熔点40-50℃，使熔体流线变细；f、将籽晶以10r/m的速率旋转，同时将籽晶下降至熔体5-10mm深度,然后提起10mm，重复以上动作，直至籽晶融化且端部直径为1mm；g、进一步降低熔体温度，待熔体温度稳定至高于熔点温度5-10℃，将籽晶下降进入熔体内2mm；h、降低生长功率使熔体温度...

【专利技术属性】
技术研发人员：张新民，陈平，
申请(专利权)人：嘉兴和讯光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：