[發(fā)明專利]大公斤數(shù)藍(lán)寶石晶體的旋轉(zhuǎn)擴(kuò)肩穩(wěn)定拉升法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410311455.5
• 申請(qǐng)日: 2014-07-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104099660A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-10-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉伯彥;王曉靁;劉崇志;鐘其龍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廈門潤(rùn)晶光電有限公司
• 主分類號(hào): C30B15/00
• 分類號(hào): C30B15/00;C30B29/20
• 代理公司: 廈門市新華專利商標(biāo)代理有限公司 35203
• 代理人: 李寧

1.大公斤數(shù)藍(lán)寶石晶體的旋轉(zhuǎn)擴(kuò)肩穩(wěn)定拉升法，其特征在于步驟如下：

第一步，升溫化料，使原料正好熔化，熔湯溫接近熔點(diǎn)；

第二步，降晶桿，預(yù)熱晶桿下方安裝的籽晶；

第三步，測(cè)溫，調(diào)節(jié)控制熔湯溫至長(zhǎng)晶溫度；?

第四步，引晶：將清潔的籽晶靜置于液面上方5mm靜止2-3分鐘，若籽晶呈現(xiàn)微熔，將籽晶插入熔湯液面下方2mm，并同時(shí)旋轉(zhuǎn)晶桿，形成人造冷心后，執(zhí)行引晶流程；

第五步，擴(kuò)肩：引晶完成后，執(zhí)行自動(dòng)擴(kuò)肩程序，勻速向上提拉晶桿，并調(diào)節(jié)加熱器功率，逐漸降溫，同時(shí)晶桿保持旋轉(zhuǎn)直到晶體5kg后停止旋轉(zhuǎn)，在0-5kg之間晶桿轉(zhuǎn)速逐漸減速；

第六步，晶身生長(zhǎng)：晶體重量達(dá)10kg后，執(zhí)行自動(dòng)生長(zhǎng)程序，勻速向上提拉晶桿，并調(diào)節(jié)加熱器功率，逐漸降溫；

第七步，脫離，使完成生長(zhǎng)晶體與坩鍋完全分離；

第八步，冷卻降溫，使完成脫離的晶體溫度下降，并確保爐體不被氧化；

第九步，晶體取出，使冷卻降溫后的藍(lán)寶石單晶取出，完成整個(gè)長(zhǎng)晶程序。

2.如權(quán)利要求1的大公斤數(shù)藍(lán)寶石晶體的旋轉(zhuǎn)擴(kuò)肩穩(wěn)定拉升法，其特征在于：所述第一步升溫化料，是將原料升溫至熔點(diǎn)2050℃之上，待原料全熔后，開(kāi)始調(diào)節(jié)溫度，使熔湯溫接近熔點(diǎn)。

3.如權(quán)利要求1的大公斤數(shù)藍(lán)寶石晶體的旋轉(zhuǎn)擴(kuò)肩穩(wěn)定拉升法，其特征在于：所述第二步降晶桿，是在升溫化料之后，以每5-10分鐘下降5毫米的方式，開(kāi)始緩降晶桿，以預(yù)熱晶桿下方安裝的籽晶。

4.如權(quán)利要求1的大公斤數(shù)藍(lán)寶石晶體的旋轉(zhuǎn)擴(kuò)肩穩(wěn)定拉升法，其特征在于：所述第三步測(cè)溫，是將晶桿下降至距離熔湯液面約5毫米時(shí)，靜止20-30分鐘，若籽晶未熔化或呈現(xiàn)微熔，將籽晶插入熔湯液面下方2毫米，并同時(shí)旋轉(zhuǎn)晶桿，轉(zhuǎn)速約2-5轉(zhuǎn)/分鐘，3分鐘后拉起晶桿觀察晶體生長(zhǎng)狀況，若未達(dá)工藝要求，需微調(diào)溫度，靜止20-30分鐘，并重新上述測(cè)溫，直到晶體生長(zhǎng)狀況達(dá)到工藝要求；期間，若籽晶熔化，長(zhǎng)不出晶，則降低溫度；若籽晶表面長(zhǎng)晶太快，則升高溫度。

5.如權(quán)利要求1的大公斤數(shù)藍(lán)寶石晶體的旋轉(zhuǎn)擴(kuò)肩穩(wěn)定拉升法，其特征在于：所述第四步引晶，是在測(cè)溫完成后，先在熔湯中清洗籽晶，去除測(cè)溫時(shí)長(zhǎng)出的晶體，清洗完成后，再將籽晶靜置于液面上方5毫米2-3分鐘使表面熔化，之后打開(kāi)晶桿旋轉(zhuǎn)鈕，轉(zhuǎn)速約2-5轉(zhuǎn)/分鐘，并將籽晶插入熔湯液面下方2mm，確認(rèn)已形成人造冷心后，開(kāi)始觀察晶體生長(zhǎng)狀況，對(duì)溫度微調(diào)，然后執(zhí)行引晶流程。

6.如權(quán)利要求1的大公斤數(shù)藍(lán)寶石晶體的旋轉(zhuǎn)擴(kuò)肩穩(wěn)定拉升法，其特征在于：所述第五步擴(kuò)肩，是在引晶完成后執(zhí)行自動(dòng)擴(kuò)肩程序，以0.2-0.25毫米/小時(shí)向上提拉晶桿，并調(diào)節(jié)加熱器功率，以10-100W/小時(shí)的速度降溫。

7.如權(quán)利要求1的大公斤數(shù)藍(lán)寶石晶體的旋轉(zhuǎn)擴(kuò)肩穩(wěn)定拉升法，其特征在于：所述第六步晶身生長(zhǎng)，在晶體重量達(dá)10kg后，執(zhí)行自動(dòng)生長(zhǎng)程序，以0.05-0.2毫米/小時(shí)向上提拉晶桿，并調(diào)節(jié)加熱器功率，以20-150W/小時(shí)的速度降溫。

8.如權(quán)利要求1的大公斤數(shù)藍(lán)寶石晶體的旋轉(zhuǎn)擴(kuò)肩穩(wěn)定拉升法，其特征在于：所述第七步脫離，是在晶體完成生長(zhǎng)后，開(kāi)始執(zhí)行脫離坩鍋程序，此時(shí)以4-12毫米/小時(shí)速率提拉晶桿，直到完全分離。

9.如權(quán)利要求1的大公斤數(shù)藍(lán)寶石晶體的旋轉(zhuǎn)擴(kuò)肩穩(wěn)定拉升法，其特征在于：所述第八步冷卻降溫，是晶體完成脫離后，執(zhí)行自動(dòng)冷卻降溫程序，調(diào)節(jié)加熱器功率，以100-300W/小時(shí)的速度降溫，加熱器功率降至0后，關(guān)閉真空抽氣系統(tǒng)，靜置24小時(shí)，開(kāi)始通入惰性氣體，使晶體溫度下降至100℃以下，并確保爐體不被氧化。

10.如權(quán)利要求1的大公斤數(shù)藍(lán)寶石晶體的旋轉(zhuǎn)擴(kuò)肩穩(wěn)定拉升法，其特征在于：所述第九步晶體取出，是在完成冷卻降溫程序后，靜置6~12小時(shí)，取出藍(lán)寶石單晶。