[發明專利]摻鐵鈦藍寶石晶片及其制備方法

有效

• 申請號: 201310008435.6
• 申請日: 2013-01-10
• 公開（公告）號: CN103014856A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 胡克艷;王慶國;錢兵;朱燁;汪紅衛
• 申請（專利權）人: 蘇州巍邇光電科技有限公司
• 主分類號: C30B29/20
• 分類號: C30B29/20;C30B15/34
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

1.?一種摻鐵鈦藍寶石晶片，其特征在于，采用純度為99.999%?的Al₂O₃基質原料，光譜純摻質原料Fe₂O₃和TiO₂，其中摻入的鐵、鈦元素含量分別為100ppm～3000ppm和100ppm～1000ppm，得到摻鐵鈦藍寶石晶片表示為Ti,Fe:α-Al₂O₃。

2.權利要求1所述的摻鐵鈦藍寶石晶片的制備方法，其特征在于，包括下列步驟：

采用原料Al₂O₃?、Fe₂O₃和TiO₂，混合均勻后燒結成Ti,Fe:α-Al₂O₃晶體原料塊，然后將Ti,Fe:α-Al₂O₃晶體原料塊采用導模法生長為Ti,Fe:α-Al₂O₃晶片，晶片生長結束后，置于有氧環境的馬弗爐中退火處理。

3.權利要求2所述的摻鐵鈦藍寶石晶片的制備方法，其特征在于，

①原料配方

初始原料采用純度為99.999%?的Al₂O₃基質原料，光譜純摻質原料Fe₂O₃和TiO₂，其中摻入的鐵、鈦元素含量分別為100ppm～3000ppm和100ppm～1000ppm范圍；

②選定原料配比后，稱取所有原料Al₂O₃?、Fe₂O₃和TiO₂，混合均勻后燒結成Ti,Fe:α-Al₂O₃晶體原料塊，然后裝入坩堝內，采用導模法生長Ti,Fe:α-Al₂O₃晶片，晶片生長結束后，采用有氧環境的馬弗爐中退火處理。

4.根據權利要求2所述的摻鐵鈦藍寶石晶片的制備方法，其特征在于，所述的導模法生長Ti,Fe:α-Al₂O₃晶片的具體步驟為：

將燒結好的原料塊裝入具有導模模具的鉬制坩堝中，將鉬制坩堝和籽晶裝入導模爐內，密封后將導模爐抽真空，并加熱持續升溫至2100～2150℃時，恒溫1～5小時化料，使得摻質在熔體中均勻分布；

然后將定向籽晶緩慢下種，使之與鉬制的導模模具頂部的熔體液面接觸，待熔體在模具頂部均勻鋪展開，經一設定時間后開動提拉機構生長晶體，生長速率控制為1～50mm/h；

晶體生長結束后，以20～40℃/h速率降至室溫，取出晶片再置于有氧環境的馬弗爐中，采用1600～1800℃溫度退火48～72小時，再以20～40℃/h速率降至室溫，得到Ti,Fe:α-Al₂O₃晶片。

5.根據權利要求2所述的摻鐵鈦藍寶石晶片的制備方法，其特征在于，所述籽晶是[11-20]、[01-12]或[0001]方向的藍寶石晶棒。

6.根據權利要求2所述的摻鐵鈦藍寶石晶片的制備方法，其特征在于，所述導模爐抽真空至1×10^-3Pa～1×10^-4Pa。