[發明專利]鐵摻雜硅酸鎵鑭晶體及其熔體法生長方法

有效

• 申請號: 201310589962.0
• 申請日: 2013-11-20
• 公開（公告）號: CN103603046A
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發明（設計）人: 張慶禮;張琦
• 申請（專利權）人: 安徽火天晶體科技有限公司
• 主分類號: C30B29/34
• 分類號: C30B29/34
• 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

1.一種鐵摻雜硅酸鎵鑭晶體，其特征在于：其分子式可表示為La₃Ga_5(1-x)Fe_5xSiO₁₄，其中x的取值范圍為：0<x<1。

2.如權利要求1所述的鐵摻雜硅酸鎵鑭晶體的熔體法生長方法，其特征在于包括以下步驟：

(1)采用La₂O₃、Ga₂O₃、Fe₂O₃、SiO₂作為原料，按下列化學反應式:

進行配料，將其充分混合均勻后，在800-1400℃下煅燒80-200小時發生固相反應后，獲得生長晶體所需的多晶原料：

（2）將多晶原料壓制成形，在1000-1400℃燒結10-70小時，獲得晶體生長的初始原料；或者將多晶原料壓制成形后不經額外燒結，直接用作晶體生長的初始原料；

（3）將晶體生長的初始原料放入生長鉑坩堝、銥坩堝、鉬坩堝或鎢坩堝內，通過感應加熱或電阻加熱并充分熔化，獲得晶體生長熔體；然后采用熔體法晶體生長工藝-提拉法、坩堝下降法、溫梯法、熱交換法、泡生法、頂部籽晶法或助熔劑晶體生長方法進行生長。

3.根據權利要求2所述的鐵摻雜硅酸鎵鑭晶體的熔體法生長方法，其特征在于：所述熔體法生長鐵摻雜硅酸鎵鑭晶體時，包括不采用籽晶生長和采用用籽晶定向生長；對于采用籽晶定向生長，籽晶為鐵摻雜硅酸鎵鑭單晶或硅酸鎵鑭單晶，籽晶方向<100>、<010>或<001>方向。

4.根據權利要求2所述的鐵摻雜硅酸鎵鑭晶體的熔體法生長方法，其特征在于：所述鐵摻雜硅酸鎵鑭晶體生長中存在Ga揮發，同時存在Fe的分凝現象，生長出的晶體組分和配料組分會有差別，但在均在權利1所指明的范圍之內；設鐵的有效分凝系數為k，則考慮Fe分凝效應后，配制生長濃度為x的單晶的原料應按下列化學化學反應式:進行配制。

5.根據權利要求2所述的鐵摻雜硅酸鎵鑭晶體的熔體法生長方法，其特征在于：所述配料中所用原料La₂O₃、Ga₂O₃、Fe₂O₃、SiO₂可采用相應的La、Ga、Fe、Si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La₃Ga_5(1-x)Fe_5xSiO₁₄這一條件。