[发明专利]一种蓝宝石单晶的生长方法

权利要求书

1.一种蓝宝石单晶的生长方法，其特征在于：通过如下生长蓝宝石的装置实现：

该装置包括炉体，炉体从外至内依次设有炉壁、钨钼保温层、氧化锆保温层和坩埚；炉体上部设有上盖，上盖上设有观察孔；炉壁上设有进水口和出水口；

生长蓝宝石单晶的具体步骤为：

(1)预熔化 将目标重量的高纯氧化铝原料置于冷坩埚中，采用石墨电极棒打火引熔，然后取出石墨电极棒，开启自动行进电机，使冷坩埚中的高纯氧化铝原料顺序通过感应线圈，依次实现熔化和凝固的过程，待所有高纯氧化铝原料都熔化凝固以后取出，得到预熔化料，备用；

(2)装料 将制得的预熔化料中加入高纯氧化铝原料至目标重量，一起放入生长炉内的坩埚中备用；

(3)抽真空化料 将生长炉内的坩埚抽真空，加热将原料熔化，保温，并调节原料液流从四周流向坩埚的中心；

(4)引晶 缓慢降下籽晶，直到与溶液接触，开启籽晶旋转，采用提拉法的拉晶工艺进行引晶操作，使结晶中心与熔体中心重合，晶体开始均匀外扩生长；

(5)放肩 将引晶后的晶体进行放肩；

(6)等径生长 晶体放肩至预定重量之后，进行等径生长；

(7)降温 待晶体生长至目标重量后，逐步调节电压至0V，通氩气冷却晶体。

2.根据权利要求1所述的蓝宝石单晶的生长方法，其特征在于：步骤(1)中预熔化电压为10kv，冷坩埚通过感应线圈的移动速度恒定在20mm/h，熔体温度为2050-2300℃。

3.根据权利要求1所述的蓝宝石单晶的生长方法，其特征在于：步骤(3)中真空度小于10^-2Pa，加热温度为2050-2100℃，保温时间为4-6h。

4.根据权利要求1所述的蓝宝石单晶的生长方法，其特征在于：步骤(4)中籽晶的下降速度为1-5mm/min；籽晶的旋转速度为1转/min。

5.根据权利要求1所述的蓝宝石单晶的生长方法，其特征在于：步骤(5)中籽晶旋转速度0.5-2转/分钟，提拉速度为0.1-2mm/h，电压下降速度为1-15mV/min。

6.根据权利要求1所述的蓝宝石单晶的生长方法，其特征在于：步骤(6)中籽晶旋转速度0.1-1转/分钟，提拉速度0.1-2mm/h，电压下降速度为1-5mV/min。

7.根据权利要求1所述的蓝宝石单晶的生长方法，其特征在于：步骤(7)中逐步调节电压的过程为首先设定电压下降速率为50-80mV/h；运行24h后，再次调节电压下降的速度为200-300mV/h至电压降到0V。

8.根据权利要求1所述的蓝宝石单晶的生长方法，其特征在于：步骤(7)中待电压下降至0V48h后，通氩气冷却晶体。

9.根据权利要求1所述的蓝宝石单晶的生长方法，其特征在于：预定重量与目标重量的重量比为1:5-8。