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藍寶石晶體的生長方法常用的有兩種

更新時間:2021-03-23   點擊次數:798次
  藍寶石晶體是由純度大于99.999%的高純度氧化鋁(Al2O3)在長晶爐里經高溫熔化結晶而形成的六萬晶格結構的晶體,它具有高聲速、耐高溫、抗腐蝕、高硬度、高透光性、熔點高(2050℃)等性能,因此常被用來作為光學元件、紅外裝置、高強度鐳輻射材料及光罩材料。
  
  藍寶石晶體具有優異的力學性能、良好的熱學性能,是半導體GaN/ Al2O3發光二極管(LED)、大規模集成電路SOI和SOS及超導納米結構薄膜等理想的襯底材料,屬于國家重點支持和鼓勵發展的能源材料及光電子材料。
  
  藍寶石晶體的生長方法常用的有兩種:
  1、柴氏拉晶法:簡稱CZ法,先將原料加熱至熔點后熔化形成熔湯,再利用一單晶晶種接觸到熔湯表面,在晶種與熔湯的固液界面上因溫度差而形成過冷。于是熔湯開始在晶種表面凝固并生長和晶種相同晶體結構的單晶。晶種同時以極緩慢的速度往上拉升,并伴隨以一定的轉速旋轉,隨著晶種的向上拉升,熔湯逐漸凝固于晶種的液固界面上,進而形成一軸對稱的單晶晶錠。
  2、凱氏長晶法:簡稱KY法,大陸稱之為泡生法,其原理與柴氏拉晶法類似,先將原料加熱至熔點后熔化形成熔湯,再以單晶之晶種接觸到熔湯表面,在晶種與熔湯的固液界面上開始生長和晶種相同晶體結構的單晶,晶種以極緩慢的速度往上拉升,但在晶種往上拉晶一段時間以形成晶頸,待熔湯與晶種界面的凝固速率穩定后,晶種便不再拉升,也沒有作旋轉,僅以控制冷卻速率方式來使單晶從上方逐漸往下凝固,后凝固成一整個單晶晶碇。




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