專利名稱:一種摻鐠氟化釔鋰晶體生長方法
技術領域:
本發(fā)明涉及單晶生長技術領域,尤其涉及一種摻鐠氟化釔鋰晶體生長方法。
背景技術:
Pr:YLF為四方晶系白鎢礦結(jié)構(gòu),YLF在強紫外光輻照下不會發(fā)生光損傷,摻入鐠離子,可實現(xiàn)室溫下激光躍遷,發(fā)射激光波長為607nm和640nm,目前國內(nèi)采用坩堝下降法制取,通過電阻加熱,熔化在坩堝內(nèi)的混合原料,通過下種,縮頸,等徑等操作,生長出一定方向的晶體,但是用坩堝下降法制取的Pr:YLF容易產(chǎn)生開裂,晶體生長完整性差、尺寸小,難以實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了克服背景技術所存在的不足之處,提出一種生長晶體完整性好,無氣泡無包絡物,晶體尺寸大,不易開裂,成品率高。本發(fā)明提出的一種摻鐠氟化釔鋰晶體生長方法,包括以下步驟將PrF3和LiF、YF3混合粉體和種晶放入鉬坩堝;將鉬坩堝放入單晶爐中,將單晶爐內(nèi)通入氮氣;采用開放式提拉法生長摻鐯氟化釔鋰單晶。所述的PrF3 和 LiF、YF3 的純度均> 99. 99%。所述的PrF3 和 LiF、YF3 摩爾比為 O. 02 I 0.98。所述的鉬坩堝放入單晶爐后在300°C中處理2小時。所述的鉬坩堝厚度為O. 5-0. 8mm。所述的種晶為A方向YLF單晶。所述的采用開放式提拉法生長摻鐯氟化釔鋰時,爐溫控制在600-100(TC,生長溫度梯度在60-90°C /cm,上升速度O. 5mm/h。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比,生長過程中揮發(fā)物少,生長晶體完整性好,無氣泡無包絡物,成品率高,晶體尺寸大,不易開裂,工藝設備簡單,能耗低,有利于實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。
圖I為本發(fā)明的工藝流程示意圖。
具體實施例方式參照圖1,為本發(fā)明的工藝流程示意圖。實施例I :本實施例按如下步驟進行I、將純度大于99. 99%,摩爾比為O. 02 : I : O. 98的PrF3和LiF、YF3粉體混合后與A方向YLF單晶放入到厚度為O. 5mm的鉬坩堝中。
2、將鉬坩堝放入單晶爐中,升溫至300°C持續(xù)2小時,然后將單晶爐內(nèi)通入氮氣,再繼續(xù)升溫至原料完全熔化。3、當原料完全熔化后,將爐溫控制在600°C,然后用YLF單晶以lOcm/h的速度下種、生長溫度梯度為60°C /cm、上升速度O. 5mm/h的開放式提拉法生長摻鐯氟化釔鋰,生長周期10天得到Pr = YLF晶體。經(jīng)測得晶體密度3. 99g/cm3,熔點980°C。莫氏硬度4_5,熱導率 O. 06ff/cm · K,折射率 nO = I. 433。實施例2 :本實施例按如下步驟進行
I、將純度大于99. 99%,摩爾比為O. 02 : I : O. 98的PrF3和LiF、YF3粉體混合后與A方向YLF單晶放入到厚度為O. 8mm的鉬坩堝中。2、將鉬坩堝放入單晶爐中,升溫至300°C持續(xù)2小時,然后將單晶爐內(nèi)通入氮氣,再繼續(xù)升溫至原料完全熔化。3、當原料完全熔化后,將爐溫控制在1000°C,然后用YLF單晶以10cm/h的速度下種、生長溫度梯度為90°C /cm、上升速度O. 5mm/h的開放式提拉法生長摻鐯氟化釔鋰,生長周期10天得到Pr = YLF晶體。經(jīng)測得晶體密度3. 99g/cm3,熔點980°C。莫氏硬度4_5,熱導率 O. 06ff/cm · K,折射率 nO = I. 433。
權(quán)利要求
1.一種摻鐠氟化釔鋰晶體生長方法,包括以下步驟將PrF3和LiF、YF3混合粉體和種晶放入鉬坩堝;將鉬坩堝放入單晶爐中,將單晶爐內(nèi)通入氮氣;采用開放式提拉法生長摻鐯氟化釔鋰單晶。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法,其特征在于,所述的PrF3和LiF、YF3的純度均>99. 99%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法,其特征在于,所述的PrF3和LiF、YF3摩爾比為0.02 I 0.98ο
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法,其特征在于,所述的鉬坩堝放入單晶爐后先在300°C中處理2小時。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法,其特征在于,所述的鉬坩堝厚度為O.5-0. 8mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法,其特征在于,所述的種晶為A方向YLF單晶。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法,其特征在于,所述的采用開放式提拉法生長摻鐯氟化釔鋰時,爐溫控制在600-1000°C,生長溫度梯度在60-90°C /cm,上升速度O. 5mm/h。
全文摘要
一種摻鐠氟化釔鋰晶體生長方法,它涉及單晶生長技術領域。包括步驟將PrF3和LiF、YF3混合粉體和種晶放入鉑坩堝;將鉑坩堝放入單晶爐中,將單晶爐內(nèi)通入氮氣;采用開放式提拉法生長摻鐠氟化釔鋰單晶。本發(fā)明在晶體生長過程中揮發(fā)物少,生長晶體完整性好,無氣泡無包絡物,成品率高,晶體尺寸大,不易開裂,工藝設備簡單,能耗低,有利于實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號C30B15/00GK102925973SQ20121044898
公開日2013年2月13日 申請日期2012年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月31日
發(fā)明者王冬, 胡衛(wèi)東 申請人:合肥嘉東科技有限公司