[發明專利]摻雜稀土鍺鎵酸鹽RExLn1-xGaGe2O7發光材料及其熔體法晶體生長方法

有效

• 申請號: 201110003278.0
• 申請日: 2011-01-08
• 公開（公告）號: CN102071463A
• 公開（公告）日: 2011-05-25
• 發明（設計）人: 張慶禮;殷紹唐;孫敦陸;寧凱杰;劉文鵬;羅建喬
• 申請（專利權）人: 中國科學院安徽光學精密機械研究所
• 主分類號: C30B29/22
• 分類號: C30B29/22;C30B11/00;C09K11/80
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

1.摻雜稀土鍺鎵酸鹽RE_xLn_1-xGaGe₂O₇發光材料，其特征在于：化合物分子式可表示為RE_xLn_1-xGaGe₂O₇，RE代表稀土元素Pr、Sm、Eu、Tb、Dy、Er、Ho、Tm、Yb，以及非稀土元素Cr、Ti、Bi，Ln代表稀土元素La、Gd，x的取值范圍為：0.0001≤x≤0.5。

2.如權利要求1所述的摻雜稀土鍺鎵酸鹽RE_xLn_1-xGaGe₂O₇發光材料的熔體法晶體生長方法，其特征在于：包括以下步驟：

(1)當RE不為Tb時，采用RE₂O₃、Ln₂O₃、Ga₂O₃、GeO₂作為原料，按如下化合式進行配料，將配料充分混合均勻后，在高溫下發生固相反應，獲得生長晶體所需的多晶原料：

(2)當RE為Tb時，采用Tb₄O₇、Ln₂O₃、Ga₂O₃、GeO₂作為原料，按如下化合式進行配料，將配料充分混合均勻后，在高溫下發生固相反應后獲得生長晶體所需的多晶原料：

(3)熔體法晶體生長中存在雜質分凝效應，生長出的晶體成分和配料成分會有差別，但各組分的劑量在所述的化合物分子式指明的范圍之內；

(4)原料的壓制和燒結，獲得晶體生長初始原料：需要對(1)-(2)中配好的原料進行壓制和燒結，壓制成形；燒結溫度在750-1700℃之間，燒結時間為10-72小時；或者壓制成形后的原料不經額外燒結而直接用作生長晶體原料；

(5)把晶體生長初始原料放人生長坩堝內，通過加熱并充分熔化，獲得晶體生長初始熔體；然后采用熔體法晶體生長工藝——提拉法、坩堝下降法、溫梯法或熱交換晶體生長方法進行生長。

3.如權利要求2所述的摻雜稀土鍺鎵酸鹽RE_xLn_1-xGaGe₂O₇的熔體法晶體生長方法，其特征在于：不采用籽晶定向生長，或者采用籽晶定向生長；對于采用籽晶定向生長，籽晶為RE_xLn_1-xGaGe₂O₇單晶或LnGaGe₂O₇單晶，籽晶方向為晶體的[100]、[010]或[001]方向，以及其它任意方向。

4.如權利要求2所述的摻雜稀土鍺鎵酸鹽RE_xLn_1-xGaGe₂O₇發光材料的熔體法晶體生長方法，其特征在于：所述配料中，所用原料Tb₄O₇、RE₂O₃、Ln₂O₃、Ga₂O₃、GeO₂，可采用相應的Tb、RE、Ln、Ga、Ge的其它化合物代替，原料合成方法包括高溫固相反應、液相合成、氣相合成方法，但需滿足能通過化學反應能最終形成化合物RE_xLn_1-xGaGe₂O₇這一條件。

5.如權利要求2所述的摻雜稀土鍺鎵酸鹽RE_xLn_1-xGaGe₂O₇發光材料的熔體法晶體生長方法，其特征在于：由于晶體生長過程中的存在組分分凝效應，設所述RE_xLn_1-xGaGe₂O₇晶體中某種元素的分凝系數為k，k＝0.01-1，則當所述的(1)-(2)步驟中Tb、RE、Ln、Ga、Ge的化合式中該元素的化合物的質量為W時，則在配料中應調整為W/k。