[发明专利]高纯石英晶体的生长方法

权利要求书

1.高纯石英晶体的生长方法，其特征是包括以下步骤：

1)、选择铝含量＜20ppm的石英作为原料，对其进行清洗，得清洗后石英原料；

2)、利用氢氧化钠溶液对高压釜内壁以及位于高压釜内的原料筐(4)、内挡板(3)及带有籽晶片(2)的籽晶架(1)进行表面防护层处理；

3)、石英晶体的生长：

将步骤1)所得的清洗后石英原料放入步骤2)所得的表面防护层处理后的原料筐(4)内；

然后向高压釜内加入晶体生长工艺溶液，充满度为80～85％；所述晶体生长工艺溶液为氢氧化钠、氢氧化锂、亚硝酸钠的混合溶液，该混合溶液中NaOH的浓度为1.2±0.1mol/L，LiOH·H₂O的浓度为0.005±0.001mol/L，NaNO₂的浓度为0.005±0.001mol/L；

控制溶解区与生长区的温差为20～30℃；

控制晶体每天生长速率为0.23～0.37mm；生长时间为60±5天；

4)、采用电清洗技术，在高温高电场下对步骤3)所得的石英晶体进行排除杂质。

2.根据权利要求1所述的高纯石英晶体的生长方法，其特征是：

所述步骤1)中的清洗为：先进行超声波清洗，然后放入质量浓度为15±1％的HF酸或NH₄F溶液中浸泡10～30分钟，接着再用清洗液清洗至ph≥6.5；

所述清洗液为等体积的去离子水、无水乙醇、丙酮混合而得。

3.根据权利要求2所述的高纯石英晶体的生长方法，其特征是所述步骤2)为依次包括以下步骤：

①、带有籽晶片(2)的籽晶架(1)、原料筐(4)、内挡板(3)置于高压釜内；

②、向高压釜内装入浓度为0.2～0.3N浓度的氢氧化钠溶液，充满度为80～85％；控制高压釜内上部温度为300～310℃，下部温度318～320℃，底部温度320～325℃；压力为90Mpa～100Mpa，处理时间为24±2小时；

③、打开高压釜，取出带有籽晶片(2)的籽晶架(1)、原料筐(4)；对高压釜内表面进行打磨。

4.根据权利要求1～3任一所述的高纯石英晶体的生长方法，其特征是所述步骤4)包括以下步骤：

①、将步骤3)所得的石英晶体的生长丘磨平，使磨平生长丘后的两平面平行度在1＇以内，然后镀厚度为3±0.2mm的金膜，作为两Z面；

②、将晶体的两Z面分别与铂金电极固定夹紧，并放入加热炉内；以60±5℃/小时的速度升温至200±10℃时对铂金电极加1000V/cm强度的直流电场；

然后升温并恒温至500℃，施加直流电场的时间为48±2小时；

③、将两Z面分别磨去5±0.5mm。