微下拉晶体成长法
微下拉晶体成长法(Micro-pulling-down,简称μ-PD或微下拉法)是以连续的熔融喂料通过坩埚底部一微小通道来成长晶体的技术。熔融喂料抵达坩埚下方的固液两相接面后会连续不断地进行凝固。在稳定的操作情况下,液相熔融料和固相晶体会各自以等速被往下拉,但两者的向下速度通常不会一样。
此法可以成长多种晶体如钇铝柘榴石、硅、硅锗、铌酸锂、蓝宝石、氧化钇、氧化钪、氟化锂、氟化钙、氟化钡等等。[1][2]
晶体成长步骤
微下拉法已经发展出一套标准晶体成长程序,步骤大致如下:
- 在坩埚中加入起始喂料(通常是粉末混合料)
- 加热坩埚直到起始喂料完全熔化
- 上移晶种直到其接触坩埚喷嘴或半月滴尾
- 等待晶种上方略为熔化形成半月滴尾
- 适当调整坩埚温度及晶种位置以校正半月滴尾的形状
- 将晶种往下拉以开始成长晶体
- 把刚长好的晶体与半月滴尾分离
- 将整套系统(包括晶体与坩埚)冷却至室温
参见
参考文献
- ^ Fukuda, Tsuguo; Chani, Valery I. T. Fukuda and V.I. Chani , 编. Shaped Crystals: Growth by Micro-Pulling-Down Technique. Berlin: Springer-Verlag. 2007. ISBN 3-540-71294-1.
- ^ Yoshikawa, A.; Nikl, M.; Boulon, G.; Fukuda, T. Challenge and study for developing of novel single crystalline optical materials using micro-pulling-down method. Opt. Mater. 2007, 30 (1): 6–10. Bibcode:2007OptMa..30....6Y. doi:10.1016/j.optmat.2006.10.030.