[发明专利]一种减少大尺寸蓝宝石晶体气泡的泡生法

权利要求书

1. 一种减少大尺寸蓝宝石晶体气泡的泡生法，其特征在于，所述泡生法包括以下步骤：

a）准备原料：将高纯度氧化铝装入坩埚，将坩埚置于晶体生长炉内；

b）炉体抽真空：将晶体生长炉抽真空至真空度3×10³pa停止；

c）炉体加热：采用电加热，将温度加热至2100-2150℃；

d）熔接晶种：待高纯度氧化铝熔化成熔液，选用A向或C向或R向的单晶晶种绑接到晶种杆上，晶种杆与单晶晶种捆绑处为漏斗状，然后降低晶种杆使单晶晶种的下端面接近熔液表面，进行引晶；

e）晶颈生长：当步骤d）的单晶晶种直径缩小至4-8mm时，继续抽真空至真空度1×10³pa，以0.05-4mm/h的速度向上提拉晶种杆并以0.1-2rpm的速率旋转，同时以0.5-15℃/h的速率降温，直至单晶晶种上结晶的质量达到2-4.5kg，继续抽真空至真空度1×10²pa；

f）晶体生长：步骤e）完成后，停止提拉晶种杆并停止旋转，继续抽真空至真空度1×10^-3pa，以2-15℃/h的速率降温，直至晶体质量不再增加；

g）分离与退火：待步骤f）晶体生长完成后，以10-15mm/h的速度提拉晶种杆，使得晶体与坩埚分离；在1500-1800℃下开始退火，以50-200℃/h的速率降温至加热电压降为零后，通入惰性气体，直至晶体生长炉内压强为8×10⁴-1×10⁵pa，然后保温5-8h；

h）取晶：步骤g）完成后，打开进气阀，等到晶体生长炉内气压与大气压一样时，开炉取晶。

2.根据权利要求1所述的一种减少大尺寸蓝宝石晶体气泡的泡生法，其特征在于，步骤e）与步骤f）中降温用的冷却水的出水温度为24-26℃。

3.根据权利要求1或2所述的一种减少大尺寸蓝宝石晶体气泡的泡生法，其特征在于，步骤g）中使用的惰性气体为氩气。

4.根据权利要求1所述的一种减少大尺寸蓝宝石晶体气泡的泡生法，其特征在于，氧化铝的纯度大于等于99.996%。

5.根据权利要求1所述的一种减少大尺寸蓝宝石晶体气泡的泡生法，其特征在于，高纯度氧化铝为块状，直径为2-5cm。

6.根据权利要求1或2或4或5所述的一种减少大尺寸蓝宝石晶体气泡的泡生法，其特征在于，步骤d）熔接晶体进行引晶时，以0.5-3mm/h的速率将晶种杆下降，至单晶晶种的下端面与熔液表面的距离为10-12mm，稳定30-35min；提拉晶种杆，使单晶晶种的下端面位于熔液液面上方40-50mm处，静置10-15min；以0.3-3mm/h降低晶种杆，使单晶晶种的下端面位于熔液表面上方2-5mm处。

7.根据权利要求2所述的一种减少大尺寸蓝宝石晶体气泡的泡生法，其特征在于，在降温过程中所用的冷却水为软水。