br>【附图说明】
[0023] 下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明。
[0024] 图1和图2为传统上部热反射结构的开口常见结构俯视图； 图3为开口为非旋转对称夹角结构的上部热反射结构俯视图； 图4为开口为逆时针旋转90度的"T"字形结构的上部热反射结构俯视图； 图5为开口为"L"形结构的上部热反射结构俯视图。
【具体实施方式】
[0025] 下面的实施例可以使本专业的技术人员更全面地理解本发明，但并不因此将本发 明限制在所述的实施例范围之中。
[0026] 实施例1 本发明是一种泡生法生长蓝宝石晶体的引晶方法，所述方法包括如下步骤： 步骤1 :将如图3所示的开口非旋转对称结构采用非旋转对称夹角结构，夹角为75度 角的上部热反射结构安装于泡生法蓝宝石生长设备中； 步骤2 :将装好原料的晶体生长炉抽真空，真空度为~10 3Pa ; 步骤3 :通过加热器控制晶体生长炉升温至2000-2100° C，待蓝宝石原料熔化成熔体。
[0027] 步骤4:下籽晶，试温，调节功率或电压，使得籽晶与熔体接触时不熔化并且不生 长，将籽晶下浸恪体液面3mm ;采用3mm/h的提拉速度、Imm的瞬间提升高度以及10度角的 逆时针给定角度旋转进行提拉旋转籽晶，引出螺旋结构；3小时后，采用8mm/h的提拉速度、 2_的瞬间提升高度以及12度角的逆时针给定角度旋转进行提拉旋转籽晶；6小时后，待晶 节长度达到65mm左右，固液相界面当量横截面直径为40mm时，引晶结束。
[0028] 下表为本发明引晶方法生长出的晶体与传统工艺生长出的晶体各性能的对比：
结论：本发明提出的泡生法生长蓝宝石晶体的引晶方法，生长出的晶体质量优异、应 力小、位错密度低、晶体完整性和光学均匀性好、成品率高，可以降低成本，易于产业化。
[0029] 实施例2 本发明是一种泡生法生长蓝宝石晶体的引晶方法，所述方法包括如下步骤： 步骤1 :将如图4所示的开口非旋转对称结构采用逆时针旋转90度的"T"字形的上部 热反射结构安装于泡生法蓝宝石生长设备中； 步骤2 :将装好原料的晶体生长炉抽真空，真空度为~10 3Pa ; 步骤3 :通过加热器控制晶体生长炉升温至2000-2100° C，待蓝宝石原料熔化成熔体。
[0030] 步骤4:下籽晶，试温，调节功率或电压，使得籽晶与熔体接触时不熔化并且不生 长，将籽晶下浸恪体液面3mm ;采用6mm/h的提拉速度、Imm的瞬间提升高度以及6度角的顺 时针给定角度旋转进行提拉旋转籽晶，引出螺旋结构；3小时后，采用10mm/h的提拉速度、 2mm的瞬间提升高度以及10度角的顺时针给定角度旋转进行提拉旋转籽晶；5小时后，待晶 节长度达到70mm左右，固液相界面当量横截面直径为50mm时，引晶结束。
[0031] 下表为本发明引晶方法生长出的晶体与传统工艺生长出的晶体各性能的对比：
结论：本发明提出的泡生法生长蓝宝石晶体的引晶方法，生长出的晶体质量优异、应 力小、位错密度低、晶体完整性和光学均匀性好、成品率高，可以降低成本，易于产业化。
[0032] 实施例3 本发明是一种泡生法生长蓝宝石晶体的引晶方法，所述方法包括如下步骤： 步骤1 :将如图5所示的开口非旋转对称结构采用"L"形的上部热反射结构安装于泡 生法蓝宝石生长设备中； 步骤2 :将装好原料的晶体生长炉抽真空，真空度为~10 3Pa ; 步骤3 :通过加热器控制晶体生长炉升温至2000-2100° C，待蓝宝石原料熔化成熔体。
[0033] 步骤4:下籽晶，试温，调节功率或电压，使得籽晶与熔体接触时不熔化并且不生 长，将籽晶下浸恪体液面5mm ;采用8mm/h的提拉速度、Imm的瞬间提升高度以及15度角的 逆时针给定角度旋转进行提拉旋转籽晶，引出螺旋结构；2小时后，采用12mm/h的提拉速 度、2_的瞬间提升高度以及10度角的逆时针给定角度旋转进行提拉旋转籽晶；5小时后， 待晶节长度达到75_左右，固液相界面当量横截面直径为60_时，引晶结束。
[0034] 下表为本发明引晶方法生长出的晶体与传统工艺生长出的晶体各性能的对比：
结论：本发明提出的泡生法生长蓝宝石晶体的引晶方法，生长出的晶体质量优异、应 力小、位错密度低、晶体完整性和光学均匀性好、成品率高，可以降低成本，易于产业化。
[0035] 以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征以及本发明的优点。本行业的技 术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明 本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些 变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及 其等效物界定。
【主权项】
1. 一种泡生法生长蓝宝石晶体的引晶方法，其特征在于：利用籽晶辐射散热开口的非 旋转对称结构，引晶时包括如下步骤： (1) 籽晶下浸熔体液面3 - 5mm ; (2) 通过等待非旋转对称结构的散热口散热，使籽晶向一侧优先生长出晶盘，待晶盘 长至3mm以上，进行下一步； (3) 以3- 12mm/h的平均提拉速度对籽晶进行提拉，提拉过程中采用间隔式瞬间提升， 并旋转给定角度，间隔式瞬间提升后等待散热口方向再次生长出晶盘，以便进行下一次瞬 间提升； (4) 重复步骤（3)至晶节长度为60- 80mm，形成螺旋状结构晶节，且固液相界面当量横 截面直径为40- 60mm时，结束引晶。2. 根据权利要求1所述的泡生法生长蓝宝石晶体的引晶方法，其特征在于：所述步骤 (2 )中的非旋转对称结构的开口结构为逆时针旋转90度的" T "字形。3. 根据权利要求1所述的泡生法生长蓝宝石晶体的引晶方法，其特征在于：所述步骤 (2)中的非旋转对称结构的开口结构为非旋转对称夹角结构，夹角为70- 80度角。4. 根据权利要求1所述的泡生法生长蓝宝石晶体的引晶方法，其特征在于：所述步骤 (2) 中的非旋转对称结构的开口结构为"L"形。5. 根据权利要求1、3或4所述的泡生法生长蓝宝石晶体的引晶方法，其特征在于：所 述的非旋转对称结构，给定角度旋转操作时，旋转方向为逆时针方向。6. 根据权利要求1所述的泡生法生长蓝宝石晶体的引晶方法，其特征在于：所述步骤 (3) 中的瞬间提升为每次手动提拉1一2mm。7. 根据权利要求1所述的泡生法生长蓝宝石晶体的引晶方法，其特征在于：所述步骤 (3)中的旋转给定角度为手动旋转5-15度角。
【专利摘要】本发明涉及一种泡生法生长蓝宝石晶体的引晶方法，利用籽晶辐射散热开口的非旋转对称结构，引晶时包括如下步骤：（1）籽晶下浸熔体液面3—5mm；（2）通过等待非旋转对称结构的散热口散热，使籽晶向一侧优先？生长出晶盘；（3）以3—12mm/h的平均提拉速度对籽晶进行提拉，提拉过程中采用间隔式瞬间提升，并旋转给定角度，间隔式瞬间提升后等待散热口方向再次生长出晶盘，以便进行下一次瞬间提升；（4）重复步骤（3）至晶节长度为60—80mm，形成螺旋状结构晶节，且固液相界面当量横截面直径为40—60mm时，结束引晶。本发明的优点在于：可获螺旋形状引晶结构，使籽晶缺陷和位错可最大程度上得到消除；不易出现断裂，能提高晶体成品率、易于产业化。
【IPC分类】C30B17/00, C30B29/20
【公开号】CN105019023
【申请号】CN201510529154
【发明人】李东振, 马远, 邱一豇, 吴勇, 周健杰
【申请人】江苏中电振华晶体技术有限公司
【公开日】2015年11月4日
【申请日】2015年8月26日