各種長晶方法ppt課件(參考版)
2025-01-17 11:18本頁面
【正文】 晶種再緩慢往上拉升，逐漸生長單晶。由于生長速度較快，利用該法生長的紅寶石晶體應(yīng)力較大 , 只適合做手表軸承等機(jī)械性能方面 焰熔法生長方式示意圖 導(dǎo)模 法 (EFG) ? 導(dǎo)模法生長晶體的原理如 左圖所示。熔體掉到籽晶 7上，發(fā)生晶體生長，籽晶慢慢往下降，晶體就慢慢增長。因此，這種方法又被稱為維爾納葉法 焰 熔法 基本原理 ? 焰熔法是從熔體中生長單晶體的方法。這對(duì)生長高質(zhì)量的晶體起很重要的作用 焰 熔法 ? 最早是 1885年由弗雷米（ E. Fremy）、弗爾（ E. Feil）和烏澤（ Wyse）一起 ，利用氫氧火焰熔化天然的紅寶石粉末與重鉻酸鉀而制成了當(dāng)時(shí)轟動(dòng)一時(shí)的“ 日內(nèi)瓦紅寶石”。而熱應(yīng)力是產(chǎn)生晶體裂紋和位錯(cuò)的主要因素 ? 3) 晶體生長時(shí)，固 — 液界面處于熔體包圍之中。籽晶附近的溫場(chǎng)還要依靠與水冷坩堝桿的熱傳導(dǎo)共同提供 溫度梯度法 示意圖 溫度梯度法 特點(diǎn) ? 1) 晶體生長時(shí)溫度梯度與重力方向相反，并且坩堝、晶體和發(fā)熱體都不移動(dòng)，這就避免了熱對(duì)流和機(jī)械運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的熔體渦流 ? 2) 晶體生長以后，由熔體包圍，仍處于熱區(qū)。板條上半部按一定規(guī)律打孔，以調(diào)節(jié)發(fā)熱電阻使其通電后白上而下造成近乎線性溫差。溫場(chǎng)由石墨發(fā)熱體和冷卻裝置共同提供。坩堝底部中心有一籽晶槽，避免籽晶在化料時(shí)被熔化掉。包括放置在簡單鐘罩式真空電阻爐內(nèi)的坩堝、發(fā)熱體和屏蔽裝置， 下 圖是裝置簡圖。不過，當(dāng)晶體與剩余的熔體脫離時(shí)，通常會(huì)產(chǎn)生較大的熱沖擊 ，其產(chǎn)出晶體缺陷密度遠(yuǎn)低于提拉法生長的晶體 將晶體原料放入耐高溫的坩堝中加熱熔化 ,調(diào)整爐內(nèi)溫度場(chǎng) ,使熔體上部處于稍高于熔點(diǎn)的狀態(tài) 。也可以緩慢的（或分階段的）上提晶體，以擴(kuò)大散熱面。 ? 4) 氦氣流量難以精確控制，氦氣易形成湍流，影響調(diào)節(jié)溫度梯度。 熱交換法 的 缺 點(diǎn) ? 1) 不 適于強(qiáng)烈腐蝕坩堝 的材料 ? 2) 生長過程中和坩堝壁接觸，晶體內(nèi)會(huì)有較大內(nèi)應(yīng)力。 ? 5) 可直接在 爐內(nèi)退火，減少晶體內(nèi)應(yīng)力。 ? 2) 能夠分別控制熔化 區(qū)及結(jié)晶區(qū)的溫度梯度； ? 3）晶體自下向上生長，晶體內(nèi)氣泡缺陷較少。 4)熔體 就被 部分 熔化 的籽晶為核心 ,逐漸生長 出 充滿 整 個(gè)坩堝 的 大
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