[发明专利]光学浮区法生长掺稀土元素Ta2O5晶体的方法

权利要求书

1.光学浮区法生长掺稀土元素Ta₂O₅晶体的方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）配料：将Ta₂O₅和稀土氧化物按照晶体组成比例配料制得混合料，其中，稀土元素氧化物的摩尔质量百分比范围为0.2mol%～1mol%，Ta₂O₅的摩尔质量百分比范围为99.8mol%～99.0mol%；

（2）料棒的制备：将步骤（1）中制得的混合料经过球磨、烘干、200目过筛；在1300～1400℃保温12～24h条件下预烧后再次研磨，200目过筛，然后将粉料装入长条形气球中密封，抽真空、在60～70MPa的等静压下制成料棒；

（3）烧结：将步骤（2）制得的料棒在烧结温度为1350～1500℃，烧结时间为12～24小时的条件下烧结，获得致密的多晶棒；

（4）晶体生长：将多晶棒用白金丝挂在光学浮区炉的上端，实验使用纯Ta₂O₅晶体作为籽晶，用铂丝固定在籽晶托上，安装在下端，装好后用石英管密封，然后设置升温速率为30～60℃/分钟至多晶棒和籽晶开始融化，调整多晶棒和籽晶的旋转速度和旋转方向，保温5～10分钟后接种；然后设置晶体生长速度为3～8mm/h进行晶体生长；

（5）降温：晶体生长结束后进行降温，设置降温时间为1.5～5小时，将晶体冷却至室温。

2.按照权利要求1的方法，其特征在于，步骤（2）中混合料的球磨时间为12～24小时，烘干时间为8～15小时。

3.按照权利要求1的方法，其特征在于，步骤（2）中真空泵抽真空时间为5～10分钟。

4.按照权利要求1的方法，其特征在于，步骤（4）中晶体生长过程中，多晶棒和籽晶的旋转方向为反向，旋转速度为20～30rmp。