[發明專利]一種降低LBO晶體體吸收的晶體生長方法及其制備的晶體

有效

• 申請號: 202010950232.9
• 申請日: 2020-09-11
• 公開（公告）號: CN112126980B
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發明（設計）人: 王昌運;陳偉;張星;陳秋華
• 申請（專利權）人: 福建福晶科技股份有限公司
• 主分類號: C30B29/22
• 分類號: C30B29/22;C30B17/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種降低LBO晶體體吸收的晶體生長方法及其制備的晶體，方法為采用硼酸和碳酸鋰為原料，采用束腰形鉑金坩堝和鉑籽晶桿為生長裝置，鉑籽晶桿上具有多片平行且傾斜向上的鉑片，束腰形鉑金坩堝為中間小，兩端大，上下左右呈軸對稱結構。本發明在鉑籽晶桿上面設置多片平行的鉑片，以給該鉑桿進行散熱，從而降低吸收值；鉑片以傾斜向上的方式設計，既又不影響籽晶下種以及觀察晶體生長過程，又防止了揮發物的掉入；特殊設計的束腰形鉑金坩堝，利用兩端大，中間小形成的特殊溫場，避免特定的鉑籽晶桿對溫度場的影響，同時保持加快熔體流動，降低硼酸體系粘度，減少晶體包絡，提高了晶體質量。

技術領域

本發明涉及晶體生長領域，特別涉及一種降低LBO晶體體吸收，且提高晶體生長質量的晶體生長方法。

背景技術

LBO晶體一種光學性能非常優秀的非線性光學晶體，它具有寬透過范圍、高光學均勻性、相對較大的有效二倍頻系數和高的激光損傷閾值。它在光電子技術方面有著重要和廣泛的應用，廣泛應用于激光頻率轉化，光學參量振蕩和光學參量放大等領域。隨著激光功率越來越高，對LBO晶體器件的吸收提出了更高的要求。

常規生長LBO晶體的方法采用剛玉籽晶桿，鉬等助溶劑，生長得到晶體由于鉬的引入，吸收值達到三四百ppm/cm以上。為了降低吸收值，不引入新的原子，現有技術中嘗試采用硼酸和碳酸鋰為原料，硼酸為助溶劑，通過該方法結合一些工藝參數調整制備的LBO晶體，通過該方法制備的LBO晶體的體吸收值相對于現有技術能夠下降，略微低于三四百ppm/cm，在250ppm/cm左右。

但是現有的硼酸的制備方法，LBO晶體的體吸收值降低的數值有限，采用硼酸為助溶劑體系，熔體粘度非常大，這使得LBO晶體生長中包絡情況變得更加嚴重，影響了LBO晶體的成品率。

因此，如何能夠進一步的降低LBO晶體的體吸收值，并且在降低吸收值的同時，減少晶體生長包絡情況，提高晶體的質量成為現有技術亟需解決的技術問題。

發明內容

本發明的目的在于提出一種降低LBO晶體體吸收且減少晶體生長包絡，提高晶體的質量的晶體生長方法，并同時得到所制備的晶體。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

一種降低LBO晶體體吸收的晶體生長方法，其特征在于：

采用硼酸和碳酸鋰為原料，所述硼酸為助溶劑，采用束腰形鉑金坩堝和鉑籽晶桿為生長裝置，

其中，所述鉑籽晶桿上具有多片平行的鉑片，所述鉑片在鉑桿方向上彼此平行，所述束腰形鉑金坩堝為中間小，兩端大，上下左右呈軸對稱結構，所述鉑籽晶桿放置在所述束腰形鉑金坩堝的中部。

可選的，所述鉑籽晶桿中心線和坩堝中心線重合。

可選的，所述鉑片相對于所述鉑籽晶桿傾斜向上。

可選的，所述鉑片相對于所述鉑籽晶桿傾斜角度為30~60°，優選為45°。

可選的，所述鉑桿直徑5mm，鉑片厚度0.2~1.0mm，長度5~10mm，寬度為2~5mm。

可選的，多片所述鉑片焊接在所述鉑籽晶桿中。

可選的，多片所述鉑片焊接在所述鉑籽晶桿中，所述鉑片布滿在整根所述鉑籽晶桿。

可選的，晶體生長的方法具體為：

首先將硼酸和碳酸鋰按照一定比例稱好，放置pvc瓶子內，利用甩料機混勻，混勻時間不低于10h，將混勻的原料用燒結爐融化倒入生長用的束腰形鉑金坩堝，將所述束腰形鉑金坩堝置于密封爐殼內，升溫到800~850℃，攪拌5天，取出攪拌槳，恒溫24h，緩慢降至結晶溫度，準備加工好的籽晶，固定在所述的鉑籽晶桿上面，緩慢深入熔體，至剛接觸液面，開啟籽晶旋轉，轉速30r/min，然后0.1℃/d降溫，至生長結束，取出晶體。