[发明专利]大尺寸板状蓝宝石单晶体的水平定向区熔结晶制备方法

权利要求书

1.一种大尺寸板状蓝宝石单晶体的水平定向区熔结晶制备方法，其特征在于，方法如下：

将预结晶料三氧化二铝15.5Kg装入处理好的钼制坩埚内，钼制坩埚尺寸为 220mm×450mm×50mm，所述的钼制坩埚为舟型坩埚，装入生长炉，并开通冷却循环系统 和抽真空，当真空度达到1.0×10^-4Pa时，进行电阻加热升温；随着温度的升高，真空度有 所下降，但在升温过程中始终控制真空度在5.0×10^-3Pa；升温至观察到熔体液流线时，功 率升至为33kW时，观察熔体液流，适当微调功率变化：250W/h，使液面上刚好出现有序 对流的固液转化现象；在此条件下稳定4.5小时，进行充分化料，所述的籽晶，晶向为A 向；将籽晶缓慢移入高温区内，使熔体接触籽晶5mm，保持熔晶10min，开始引晶，引 晶速率控制为2mm/h，并以4W/h的速度调节功率下降，引晶6小时后进入放肩生长过程， 坩埚的移动速率变为3mm/h，功率下降速率调节3.0W/h，其放肩角度为40°-150°；当舟型 坩埚的前端放肩部分移动至高温区边缘时进入等宽生长阶段，这时坩埚的移动速率增大至 4mm/h，而功率下降速率调节1.5W/h直至结晶过程结束；在冷却阶段，以降温温度为10℃/h， 降至原位退火温度1650℃，退火时间15h；再次降温至800℃，降温速率为20℃/h；随后 降温至室温，降温速率为50℃/h；在整个蓝宝石晶体生长过程中采取功率控制，温度调节 控制为辅，且循环冷却系统的出水温度控制在28±8℃范围内；冷却至室温后，停止功率， 保持24小时循环冷却系统和真空度；最后开炉，取出晶体，经检测本工艺生长的蓝宝石晶 体质量良好，无肉眼可见气泡或裂纹，尺寸为220mm×440mm×41mm。