[发明专利]一种KTN单晶的制备方法

权利要求书

1.一种籽晶夹头，其特征在于，所述籽晶夹头由三部分组成：上部采用榫卯结构以固定刚玉杆，中部为偏芯连接座，通过改变连接座长度可改变偏芯距离，下部为籽晶夹头；夹头采用铂金材料制成。

2.一种加热线圈，其特征在于，所述加热线圈采用变距设计，线圈总高165mm，内径120mm，底部间距7mm，中部间距5mm，顶部间距7mm；整个加热线圈采用四方铜管，管壁外径8mm，壁厚1.5mm，内部通循环水用于线圈自身散热。

3.一种KTN晶体生长装置，其特征在于，所述KTN晶体生长装置包括权利要求1所述籽晶夹头、以及权利要求2所述加热线圈、坩埚。

4.一种利用权利要求3所述KTN晶体生长装置的KTN晶体生长方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)配料：原料为K₂CO₃、Ta₂O₅和Nb₂O₅，按K:Ta:Nb摩尔比1.08:0.3:0.7的比例配制；

(2)将原料混合后放入酒精溶液中进行超声分散；完成后搅拌再超声分散，重复数次；

(3)将分散后的原料经抽滤后加热恒温一段时间，研磨，压制成块，高温烧结得到块状多晶料；

(4)利用KTN晶体生长装置进行晶体生长。

5.根据权利要求4所述方法，其特征在于，所使用的原料的纯度为99.99％。

6.根据权利要求4所述方法，其特征在于，步骤(2)中超声频率为20KHz，功率设定为2000W，超声时间为20min；重复次数为2-5次，优选为3次。

7.根据权利要求4所述方法，其特征在于，多晶粉料与酒精溶液比例为100g：500ml，酒精溶液采用95％酒精与去离子水按1:1体积比配制。

8.根据权利要求4所述方法，其特征在于，步骤(3)中，经抽滤后转移到刚玉坩埚中缓慢升温至150℃并恒温5小时；在108Pa下压制成块，在900℃烧结12-15h。

9.根据权利要求4所述方法，其特征在于，步骤(4)中，加热原件为铂金坩埚，2KHz中频感应加热，生长气氛为氮气，装炉后升温至1000～1100℃，控温精度0.2℃；原料融化后过热1h后下入籽晶，经下种-收颈-放肩-等颈生长过程，得到KTN晶体。

10.根据权利要求4所述方法，其特征在于，步骤(4)中，生长过程中提拉速度为0.3-0.5mm/h；晶转速度保持在5r/min；生长结束后快速提离液面后以15-20℃/h降温至室温。