专利名称：一种掺镨氟化钇锂晶体生长方法
技术领域：
本发明涉及单晶生长技术领域，尤其涉及一种掺镨氟化钇锂晶体生长方法。
背景技术：
Pr:YLF为四方晶系白钨矿结构，YLF在强紫外光辐照下不会发生光损伤，掺入镨离子，可实现室温下激光跃迁，发射激光波长为607nm和640nm，目前国内采用坩埚下降法制取，通过电阻加热，熔化在坩埚内的混合原料，通过下种，缩颈，等径等操作，生长出一定方向的晶体，但是用坩埚下降法制取的Pr:YLF容易产生开裂，晶体生长完整性差、尺寸小，难以实现工业化生产。
发明内容
本发明是为了克服背景技术所存在的不足之处，提出一种生长晶体完整性好，无气泡无包络物，晶体尺寸大，不易开裂，成品率高。本发明提出的一种掺镨氟化钇锂晶体生长方法，包括以下步骤将PrF3和LiF、YF3混合粉体和种晶放入钼坩埚；将钼坩埚放入单晶炉中，将单晶炉内通入氮气；采用开放式提拉法生长掺鐯氟化钇锂单晶。所述的PrF3 和 LiF、YF3 的纯度均> 99. 99%。所述的PrF3 和 LiF、YF3 摩尔比为 O. 02 I 0.98。所述的钼坩埚放入单晶炉后在300°C中处理2小时。所述的钼坩埚厚度为O. 5-0. 8mm。所述的种晶为A方向YLF单晶。所述的采用开放式提拉法生长掺鐯氟化钇锂时，炉温控制在600-100(TC，生长温度梯度在60-90°C /cm，上升速度O. 5mm/h。本发明的有益效果是本发明与现有技术相比，生长过程中挥发物少，生长晶体完整性好，无气泡无包络物，成品率高，晶体尺寸大，不易开裂，工艺设备简单，能耗低，有利于实现工业化生产。
图I为本发明的工艺流程示意图。
具体实施例方式参照图1，为本发明的工艺流程示意图。实施例I :本实施例按如下步骤进行I、将纯度大于99. 99%，摩尔比为O. 02 : I : O. 98的PrF3和LiF、YF3粉体混合后与A方向YLF单晶放入到厚度为O. 5mm的钼坩埚中。
2、将钼坩埚放入单晶炉中，升温至300°C持续2小时，然后将单晶炉内通入氮气，再继续升温至原料完全熔化。3、当原料完全熔化后，将炉温控制在600°C，然后用YLF单晶以lOcm/h的速度下种、生长温度梯度为60°C /cm、上升速度O. 5mm/h的开放式提拉法生长掺鐯氟化钇锂，生长周期10天得到Pr = YLF晶体。经测得晶体密度3. 99g/cm3,熔点980°C。莫氏硬度4_5，热导率 O. 06ff/cm · K，折射率 nO = I. 433。实施例2 :本实施例按如下步骤进行
I、将纯度大于99. 99%，摩尔比为O. 02 : I : O. 98的PrF3和LiF、YF3粉体混合后与A方向YLF单晶放入到厚度为O. 8mm的钼坩埚中。2、将钼坩埚放入单晶炉中，升温至300°C持续2小时，然后将单晶炉内通入氮气，再继续升温至原料完全熔化。3、当原料完全熔化后，将炉温控制在1000°C，然后用YLF单晶以10cm/h的速度下种、生长温度梯度为90°C /cm、上升速度O. 5mm/h的开放式提拉法生长掺鐯氟化钇锂，生长周期10天得到Pr = YLF晶体。经测得晶体密度3. 99g/cm3,熔点980°C。莫氏硬度4_5，热导率 O. 06ff/cm · K，折射率 nO = I. 433。
权利要求
1.一种掺镨氟化钇锂晶体生长方法，包括以下步骤将PrF3和LiF、YF3混合粉体和种晶放入钼坩埚；将钼坩埚放入单晶炉中，将单晶炉内通入氮气；采用开放式提拉法生长掺鐯氟化钇锂单晶。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述的PrF3和LiF、YF3的纯度均>99. 99%。
3.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述的PrF3和LiF、YF3摩尔比为0.02 I 0.98ο
4.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述的钼坩埚放入单晶炉后先在300°C中处理2小时。
5.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述的钼坩埚厚度为O.5-0. 8mm。
6.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述的种晶为A方向YLF单晶。
7.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述的采用开放式提拉法生长掺鐯氟化钇锂时，炉温控制在600-1000°C，生长温度梯度在60-90°C /cm,上升速度O. 5mm/h。
全文摘要
一种掺镨氟化钇锂晶体生长方法，它涉及单晶生长技术领域。包括步骤将PrF3和LiF、YF3混合粉体和种晶放入铂坩埚；将铂坩埚放入单晶炉中，将单晶炉内通入氮气；采用开放式提拉法生长掺鐠氟化钇锂单晶。本发明在晶体生长过程中挥发物少，生长晶体完整性好，无气泡无包络物，成品率高，晶体尺寸大，不易开裂，工艺设备简单，能耗低，有利于实现工业化生产。
文档编号C30B15/00GK102925973SQ20121044898
公开日2013年2月13日 申请日期2012年10月31日 优先权日2012年10月31日
发明者王冬, 胡卫东 申请人:合肥嘉东科技有限公司