[发明专利]一种晶体生长方法

说明书

本发明涉及蓝宝石晶体生长领域，公开了一种晶体生长方法，本发明使用氧化铝晶体回收料进行晶体生长，由于回收料实际已经进行过一次长晶，而长晶过程是排除杂质的过程，在长晶过程中已经起到一次提纯的作用，故再次进行长晶时，对蓝宝石的回收料进行筛选和检测等一系列工艺，得到纯度更高的氧化铝原料，这使得蓝宝石晶体晶格排列的更有规律，缺陷密度更低，晶体对光的吸收更少，透光率上升，最终影响UV LED产品的质量，提升UV LED产品的发光效率，产品的价值也越高。

技术领域

本发明涉及蓝宝石晶体生长领域，公开了一种晶体生长方法。

背景技术

蓝宝石 (Sapphire) 是刚玉宝石中除红色的红宝石之外，其它颜色刚玉宝石的通称，其主要成分为氧化铝(Al₂O₃)，是由三个氧原子和两个铝原子以共价键形式结合而成，其晶体结构为六方晶格结构。蓝宝石是一种集优良光学性能、物理性能和化学性能于一身的独特晶体,是现代工业重要的基础材料，其独特的晶格结构、优异的力学性能、良好的热学性能使蓝宝石晶体成为实际应用的半导体照明（LED）、大规模集成电路SOI和超导纳米结构薄膜等理想的衬底材料。近年来随着LED行业竞争激烈，外部环境复杂，新技术不断突破，LED新型领域不断发展。伴随着LED行业细分领域的不断拓展，紫外发光二级管，即UV LED成为细分领域的新蓝海，受到了业内的高度关注，吸引了各大厂商投资布局。根据LEDinside研究报告显示，UV LED市场产值于2017年成长至2.23亿美金，预估2022年将会到达12.24亿美金，2017-2022年复合成长率达33%。除固化市场稳定成长之外，表面杀菌、静止水杀菌、流动水杀菌为未来五年（2018-2022）主要成长动能。UV LED是指发光波长400nm以下的LED，又可进一步分为UVA（320-400nm）、UVB（280-320nm）、UVC（200-280nm）。随着水俣公约生效，含汞产品将被逐步限制使用，UV LED不含汞，环保安全，同时可有效解决传统汞灯含臭氧、启动慢、能效差、寿命短等痛点，其市场发展潜力非常巨大，可见光LED产业的很大一部分已经转向紫外线LED。目前用作UV LED的衬底材料主要是蓝宝石，蓝宝石材料在紫外波段的透光率直接影响UV LED产品的质量，此波段透光率越高，UV LED产品的发光效率越高，产品的价值也越高。

发明内容

本发明提供一种晶体生长方法，可以提升蓝宝石晶体在紫外波段的透光率，成本低廉，操作流程简单方便，效果显著。其晶体生长方法包括如下步骤：

S1：提供掏棒后的蓝宝石晶体回收料。

S2：对所述回收料进行筛选和处理。

筛选回收料：筛选出蓝宝石晶体正常生长并掏棒完成后的剩余料，即为回收料。所述晶体正常生长是指蓝宝石晶体在生长过程中无漏气、漏水和/或其它引入杂质的缺陷。

所述回收料的处理工艺包括回收料加工、回收料去胶、回收料酸洗、回收料水洗和回收料烘烤。

回收料加工：使用切割机对所述回收料头部及尾部进行切割，留下中间部分的回收料。

回收料去胶：将中间部分的回收料放入清洗机中使用加热后的纯水清洗，

优选的，所述清洗使用的纯水温度大于等于80℃，清洗时间大于等于3h。

回收料酸洗：将使用纯水清洗过的回收料放入清洗机中使用硝酸在超声波下清洗，

优选的，所述硝酸浓度在40%～60%之间，温度大于等于80℃，清洗时间大于等于5h。

回收料水洗：将通过酸洗后的回收料放入清洗机中使用纯水在超声波下清洗，

优选的，所述纯水的温度大于等于80℃，清洗时间大于等于1h。

回收料烘烤：将使用纯水清洗过的回收料放置烤箱中，烘烤一段时间后关闭烤箱电源，打开烤箱取出回收料，