[發明專利]一種晶體生長方法

在審

• 申請號: 202011183732.0
• 申請日: 2020-10-29
• 公開（公告）號: CN112359418A
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發明（設計）人: 余劍云;陳建明;吳鋒波;鄭家金
• 申請（專利權）人: 福建晶安光電有限公司
• 主分類號: C30B29/20
• 分類號: C30B29/20;C30B35/00;C30B15/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及藍寶石晶體生長領域，公開了一種晶體生長方法，本發明使用氧化鋁晶體回收料進行晶體生長，由于回收料實際已經進行過一次長晶，而長晶過程是排除雜質的過程，在長晶過程中已經起到一次提純的作用，故再次進行長晶時，對藍寶石的回收料進行篩選和檢測等一系列工藝，得到純度更高的氧化鋁原料，這使得藍寶石晶體晶格排列的更有規律，缺陷密度更低，晶體對光的吸收更少，透光率上升，最終影響UV LED產品的質量，提升UV LED產品的發光效率，產品的價值也越高。

技術領域

本發明涉及藍寶石晶體生長領域，公開了一種晶體生長方法。

背景技術

藍寶石 (Sapphire) 是剛玉寶石中除紅色的紅寶石之外，其它顏色剛玉寶石的通稱，其主要成分為氧化鋁(Al₂O₃)，是由三個氧原子和兩個鋁原子以共價鍵形式結合而成，其晶體結構為六方晶格結構。藍寶石是一種集優良光學性能、物理性能和化學性能于一身的獨特晶體,是現代工業重要的基礎材料，其獨特的晶格結構、優異的力學性能、良好的熱學性能使藍寶石晶體成為實際應用的半導體照明（LED）、大規模集成電路SOI和超導納米結構薄膜等理想的襯底材料。近年來隨著LED行業競爭激烈，外部環境復雜，新技術不斷突破，LED新型領域不斷發展。伴隨著LED行業細分領域的不斷拓展，紫外發光二級管，即UV LED成為細分領域的新藍海，受到了業內的高度關注，吸引了各大廠商投資布局。根據LEDinside研究報告顯示，UV LED市場產值于2017年成長至2.23億美金，預估2022年將會到達12.24億美金，2017-2022年復合成長率達33%。除固化市場穩定成長之外，表面殺菌、靜止水殺菌、流動水殺菌為未來五年（2018-2022）主要成長動能。UV LED是指發光波長400nm以下的LED，又可進一步分為UVA（320-400nm）、UVB（280-320nm）、UVC（200-280nm）。隨著水俁公約生效，含汞產品將被逐步限制使用，UV LED不含汞，環保安全，同時可有效解決傳統汞燈含臭氧、啟動慢、能效差、壽命短等痛點，其市場發展潛力非常巨大，可見光LED產業的很大一部分已經轉向紫外線LED。目前用作UV LED的襯底材料主要是藍寶石，藍寶石材料在紫外波段的透光率直接影響UV LED產品的質量，此波段透光率越高，UV LED產品的發光效率越高，產品的價值也越高。

發明內容

本發明提供一種晶體生長方法，可以提升藍寶石晶體在紫外波段的透光率，成本低廉，操作流程簡單方便，效果顯著。其晶體生長方法包括如下步驟：

S1：提供掏棒后的藍寶石晶體回收料。

S2：對所述回收料進行篩選和處理。

篩選回收料：篩選出藍寶石晶體正常生長并掏棒完成后的剩余料，即為回收料。所述晶體正常生長是指藍寶石晶體在生長過程中無漏氣、漏水和/或其它引入雜質的缺陷。

所述回收料的處理工藝包括回收料加工、回收料去膠、回收料酸洗、回收料水洗和回收料烘烤。

回收料加工：使用切割機對所述回收料頭部及尾部進行切割，留下中間部分的回收料。

回收料去膠：將中間部分的回收料放入清洗機中使用加熱后的純水清洗，

優選的，所述清洗使用的純水溫度大于等于80℃，清洗時間大于等于3h。

回收料酸洗：將使用純水清洗過的回收料放入清洗機中使用硝酸在超聲波下清洗，

優選的，所述硝酸濃度在40%～60%之間，溫度大于等于80℃，清洗時間大于等于5h。

回收料水洗：將通過酸洗后的回收料放入清洗機中使用純水在超聲波下清洗，

優選的，所述純水的溫度大于等于80℃，清洗時間大于等于1h。

回收料烘烤：將使用純水清洗過的回收料放置烤箱中，烘烤一段時間后關閉烤箱電源，打開烤箱取出回收料，