[发明专利]人造石英晶体的优质籽晶片培育法

说明书

本发明公开了一种人造石英晶体的优质籽晶片培育法，包括以下步骤：一、将待切割的人造石英晶体切割成只保留部分正负电轴区域的框架晶体；二、将框架晶体切割成框架籽晶片；三、将框架籽晶片置于高压釜内进行晶体生长；四、将框架晶体长出部分进行切割，得到优质籽晶片。本发明利用在石英晶体的+X方向(正电轴方向)长出的晶体不会遗传继承籽晶片上的缺陷的特点，进行优质籽晶片的培育，将长成部分的晶体进行籽晶片切割，从而得到低腐蚀隧道密度的优质籽晶片。

技术领域

本发明涉及人造石英晶体的优质籽晶片培育工艺，具体涉及人造石英晶体的框架形+X方向(正电轴方向)晶体生长及籽晶片制造技术。

背景技术

人造石英晶体具有良好的压电和光学性能，是电子和光学领域的重要晶体材料。

人造石英晶体采用水热温差法在籽晶片上进行生长，最早的籽晶片是从天然石英晶体上切割而成，随着优质天然石英晶体矿藏的枯竭，从自然界获得优质石英晶体籽晶越来越困难，现在的籽晶片是从人造石英晶体上切割制成；然而由于人造石英晶体所具有的结晶特性，其籽晶片上的缺陷会遗传继承到长成的晶体当中，随着不断从生长的人造石英晶体中切割籽晶片，造成了籽晶片中的晶格和腐蚀隧道缺陷越积越多，因此进行寻找制造优质籽晶片就成为了行业的重要科研课题。

在人造石英晶体的水热温差法晶体生长工艺中，溶解了二氧化硅的碱性水溶液对流到挂有籽晶片的低温区，形成过饱和的二氧化硅在籽晶片的表面形成析晶生长，依据石英晶体的结晶规律，籽晶的Z方向(光轴方向)是主要生长面，其生长速度最快，光轴方向的缺陷会遗传继承到长成的晶体中，而籽晶的±X方向(正负电轴方向)也有一定的生长。

在《NEW TECHNIQUE TO DECREASE DISLOCATION IN SYNTHETIC QUARTZ CRYSTAL》文献中对框架籽晶法的技术原理做了阐述和肯定，但该文献没有框架籽晶片的具体加工描述；因此，具体如何操作才能实现培育人造石英晶体的优质籽晶，目前尚未得知。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种人造石英晶体的优质籽晶培育法。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种人造石英晶体的优质籽晶片培育法，包括以下步骤：

一、将待切割的人造石英晶体切割成只保留部分正负电轴区域的框架晶体；

二、将框架晶体切割成框架籽晶片，框架籽晶片的厚度一般是1～2毫米；

三、将框架籽晶片置于高压釜内进行晶体生长；

四、将框架晶体长出部分进行切割，得到优质籽晶片(低缺陷的优质籽晶片)。

作为本发明的人造石英晶体的优质籽晶片培育法的改进，所述步骤一为：

将待切割的人造石英晶体的+X面(正电轴面)和一个Z面(光轴面)进行研磨，保障被研磨的两平面的定向精度在±10＇以内；在另一未研磨Z面(光轴面)上画出被切除部分(1)，然后进行切割。

说明：切割过程中必须保证被切割部位的温度不能超过573℃；

根据未研磨Z面(光轴面)上Z区和X区不同的生长丘和区域界线来画出需保留的X区宽度；被切除部分1的长度方向为根据晶体框架结构内最长的Y(机械轴)长度。

作为本发明的人造石英晶体的优质籽晶片培育法的进一步改进，步骤二为依次进行以下步骤：

2.1、使框架晶体缺口向下，将步骤1)的被切除部分(1)放回晶体的原位，将粘结剂(例如松香石蜡溶液)倒入切割缝隙中，待框架晶体与被切除部分(1)粘连后再粘在籽晶切割铁板上，框架晶体的－X(负电轴)部分向上，对准多刀切割机的框形金属刀架，所述框形金属刀架上设置切割刀条；