[發明專利]一種KDP類晶體錐面定向生長裝置

在審

• 申請號: 201310560583.9
• 申請日: 2013-11-12
• 公開（公告）號: CN103540994A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發明（設計）人: 鐘德高;滕冰;曹麗鳳;孔偉金;溫吉龍;孫箐;耿健
• 申請（專利權）人: 青島大學
• 主分類號: C30B7/00
• 分類號: C30B7/00;C30B28/04;C30B29/14
• 代理公司: 青島高曉專利事務所 37104
• 代理人: 張世功

1.一種KDP類晶體錐面定向生長裝置，其特征在于主體結構包括電動機、液封、熱電偶、籽晶架、育晶玻璃缸、溫控裝置、固定支架和生長溶液；長方體結構的育晶玻璃缸放置在固定支架的底座上，液封安裝在育晶玻璃缸上端中間開制的小孔處；育晶玻璃缸內裝有生長溶液；圓形結構的籽晶架豎直穿過育晶玻璃缸上端的液封，懸空式放置于生長溶液的中部，與固定在固定支架上的電動機剛性連接，籽晶架和電動機構成旋轉結構；電動機為籽晶架提供動力，與籽晶架一起同步轉動；育晶玻璃缸頂部的一側安裝制有熱電偶，熱電偶插入生長溶液中；溫控裝置放置于育晶玻璃缸的外面，與熱電偶電信息連通，用于控制生長溶液的溫度。

2.根據權利要求1所述的KDP類晶體錐面定向生長裝置，其特征在于涉及的籽晶架包括有機玻璃A板、有機玻璃B板和尼龍螺絲；有機玻璃A板的下部和有機玻璃B板均采用圓形平板結構，其中，有機玻璃A板下部的厚度為10mm，有機玻璃B板的厚度為5mm；有機玻璃A板的下部和有機玻璃B板通過尼龍螺絲固定連接，使在晶體生長過程中產生的晶核掉落在玻璃育晶缸的底部，籽晶架在轉動過程中，減少對生長溶液的擾動，增加生長溶液的穩定性，同時圓形平板結構減少晶體生長時所需的生長溶液。

3.根據權利要求1所述的KDP類晶體錐面定向生長裝置，其特征在于錐面定向生長KDP類晶體的工藝過程是：先將分析純的KH₂PO₄原料溶于二次蒸餾水中配制成重量百分比濃度為30-35%的生長溶液，再用分析純KOH溶液調節生長溶液的pH值為4.0，有效抑制晶體柱面的生長，從而得到高質量的錐面晶體；然后分別使用市售的0.45μm和0.22μm濾膜對生長溶液進行過濾并進行過熱處理24h后將沿錐面定向切割的KDP籽晶固定在籽晶架的中央；液封中的液體將育晶玻璃缸與外界隔絕，減少籽晶架與液封之間的摩擦；KDP籽晶在過飽和溫度下放入育晶玻璃缸中，KDP籽晶微溶后在育晶玻璃缸中恒溫生長1天，KDP籽晶恢復外形，有效減少KDP籽晶籽晶的遺傳缺陷，使晶體能夠正常生長；KDP籽晶生長過程中，電動機采用正轉-停轉-反轉的輪換轉動方式進行轉動，轉速為20r/min；溫控裝置根據KDP溶液在的pH=4.0時的溶解度曲線設置溫控程序，降溫速度為0.5-1℃/天；KDP籽晶在籽晶架的限制下片狀生長，生長速度為1mm/天，晶體生長到預定尺寸后取出，生長得到25×25×5mm³錐面定向生長的KDP晶體。