Sc,Ce共掺杂的硅酸镥、硅酸钇镥晶体及其熔体法生长方法与流程

文档序号:13144125阅读:来源:国知局
技术特征:
1.Sc,Ce共掺杂的硅酸镥、硅酸钇镥晶体,其特征在于,其分子式分别表示为Sc2xCe2yLu2(1-x-y)SiO5和Sc2xCe2yY2zLu2(1-x-y-z)SiO5,其中,x、y、z的取值范围为:0<x<1,0<y<1,0<z<1,且x、y满足0<x+y<1,x、y、z满足0<x+y+z<1。2.如权利要求1所述的Sc,Ce共掺杂的硅酸镥、硅酸钇镥晶体的熔体法生长方法,其特征在于,包括以下操作:(1)对于Sc2xCe2yLu2(1-x-y)SiO5,采用Sc2O3、CeO2、Lu2O3、SiO2作为原料,按下列化学反应式(Eq-1)进行配料,将按(Eq-1)反应式比例称量得到的Sc2O3、CeO2、Lu2O3、SiO2混合物的充分混合均匀,经过压制成圆饼或圆柱形块料后,在900-1300℃下煅烧24-200小时发生固相反应获得生长晶体所需的多晶原料;或者按(Eq-1)反应式比例称量得到的Sc2O3、CeO2、Lu2O3、SiO2混合物压制成圆饼或圆柱形块料后,不经额外烧结直接用作晶体生长初始原料;(2)对于Sc2xCe2yY2zLu2(1-x-y-z)SiO5,对采用Sc2O3、CeO2、Y2O3、Lu2O3、SiO2作为原料,按下列化学反应式(Eq-2)进行配料,将按(Eq-2)反应式称量得到Sc2O3、CeO2、Y2O3、Lu2O3、SiO2混合物充分混合均匀,经过压制成圆饼或圆柱形块料后,在900-1300℃下煅烧24-200小时发生固相反应获得生长晶体所需的多晶原料;或者按(Eq-2)反应式称量得到Sc2O3、CeO2、Y2O3、Lu2O3、SiO2混合物压制成圆饼或圆柱形块料后,不经额外烧结直接用作晶体生长初始原料;(3)将上述制备的晶体生长初始原料分别放入生长铱坩埚、钼坩埚或钨坩埚内,通过感应加热或电阻加热并充分熔化,获得晶体生长熔体;然后采用熔体法晶体生长工艺-提拉法、坩埚下降法、温梯法、热交换法、泡生法、顶部籽晶法、\t助熔剂晶体生长方法、微下拉法(μ-PD)进行生长。3.根据权利要求2所述的Sc,Ce共掺杂的硅酸镥、硅酸钇镥晶体的熔体法生长方法,其特征在于,所述的生长气氛可以为空气气氛、氧化气氛、氩气气氛、氮气气氛、CO2气氛或CO气氛。4.根据权利要求2所述的Sc,Ce共掺杂的硅酸镥、硅酸钇镥晶体的熔体法生长方法,其特征在于:所述的熔体法晶体生长包括不采用籽晶生长和采用用籽晶定向生长;对于采用籽晶定向生长,籽晶为Sc2xCe2yLu2(1-x-y)SiO5或Sc2xCe2yY2zLu2(1-x-y-z)SiO5单晶,或者采用硅酸镥Lu2SiO5单晶、Y2uLu2(1-u)SiO5(0<u<1)单晶,籽晶方向为<100>、<010>或<001>方向。5.根据权利要求2所述的Sc,Ce共掺杂的硅酸镥、硅酸钇镥晶体的熔体法生长方法,其特征在于,所述的配料中,所用原料Sc2O3、CeO2、Y2O3、Lu2O3、SiO2,可采用相应的Sc、Ce、Y、Lu、Si的其它化合物代替,原料合成方法包括高温固相反应、液相合成、气相合成方法,但需满足能通过化学反应能最终形成化合物Sc2xCe2yLu2(1-x-y)SiO5和Sc2xCe2yY2zLu2(1-x-y-z)SiO5这一条件。
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