[发明专利]大尺寸C向蓝宝石晶体制造方法

摘要

本发明涉及一种大尺寸C向蓝宝石晶体制造方法，采用99.999wt%的高纯氧化铝原料，经加热熔化、引晶和长晶全过程。采用主、副双加热器，其中在坩埚四周采用钨棒圆筒形发热体为主加热器，在坩埚底部采用钨圆盘形发热体为副加热器，主、副加热器功率之比为20～80KW∶10～60KW；并在坩埚顶部安装钨管，通氩气调节籽晶及液面的温度。本发明改善坩埚内纵向温度场的温度分布，避免或减少气泡、开裂等缺陷的产生，确保引晶时籽晶不会因为温度过高而熔化，有效控制C向长晶小角晶界的产生；生长出来的直径14英寸C向晶体，位错密度和单晶性优良，达到了国际先进水平。

主权项

一种大尺寸C向蓝宝石单晶生长方法，采用99.999wt%的高纯氧化铝，放置在钨坩埚内，安装钨加热器及钨钼保温材料，安装好测温热电偶，封闭炉腔并装好摄像头，启动监视器及记录仪，在自动控制程序中设置加热程序，抽真空，真空度达到10‑4Pa，升温速率为200℃/h；升温对氧化铝原料进行熔化，借助于红外测温仪，将液面温度控制在2050℃～2070℃之间，液面对流线清晰均匀，并达到稳定状态；将籽晶缓慢下降，Touch液面；快速提拉生长颈部；缓慢提拉生长肩部；微提拉生长等径部，至长晶完成；进行降温，取出晶体；将晶体加工成片，使用KOH腐蚀，采用X射线TOPO GRAPHY、显微镜、扫描电镜和分光光度计测试晶体的位错密度、透光性及单晶性；其特征在于：所述的钨加热器为主、副双加热器，其中在坩埚四周采用钨棒圆筒形发热体为主加热器，在坩埚底部采用钨圆盘形发热体为副加热器，通过调整主、副加热器的功率配比，形成稳定的适合生长高品质晶体的温度梯度。