技术领域

[0001] 本发明涉及一种晶体的生长方法， 特别是包括对晶体引晶的工艺方法。

背景技术

[0002] 传统的晶结引晶工艺， 根据晶结大小以固定的吋间间隔分别进行晶结 的提拉， 提拉过程中流体扰动较为剧烈从而影响生长界 面的热量传输造成温度起伏， 而 温度起伏必然对蓝宝石结晶产生不利影响使气 泡不利于排出降低引晶质量。

[0003] 传统的连续引晶工艺， 相对于晶结引晶工艺， 引晶过程中流体扰动较小， 有助 于更好地排出气泡， 但是由于生长速率较慢， 所需吋间较传统晶结引晶工艺更 长， 不免浪费机台稼动率与人力。

技术问题

问题的解决方案

技术解决方案

[0004] 为解决以上技术问题， 一方面， 本发明提供一种晶体的生长方法， 在长晶炉中 生长晶体， 其特征在于： 依次包括第一生长阶段与第二生长阶段， 所述第一生 长阶段采用晶结引晶工艺， 所述第二生长阶段采用连续引晶工艺。

[0005] 根据本发明， 优选地， 所述第一生长阶段的晶体直径范围在 15~25mm， 既保证 了晶体生长速度， 又不会因为采用晶结引晶工艺过长导致缺陷过 多， 例如由于 晶结引晶工艺温度比较低， 导致的杂质含量增高。

[0006] 根据本发明， 优选地， 所述第一生长阶段至少由第一步晶结引晶和第 二步晶结 引晶组成。

[0007] 根据本发明， 优选地， 所述第一步晶结引晶的晶体直径范围为 15~20mm， 所述 第二步晶结引晶的晶体直径范围为 20~25mm。

[0008] 根据本发明， 优选地， 所述第一步晶结引晶的晶体放大速率为 0.3~0.5mm/min

， 所述第一步晶结引晶的晶体重量增加速度为 0.035~0.045g/min。 [0009] 根据本发明， 优选地， 所述第一步晶结引晶的提拉晶体周期为 4.5~5.5min。

[0010] 根据本发明， 优选地， 所述第二步晶结引晶的晶体放大速率为 0.2~0.3mm/min

， 所述第二步晶结引晶的晶体重量增加速度为 0.045~0.055g/min。

[0011] 根据本发明， 优选地， 所述第二步晶结引晶的提拉晶体周期为 7.5~8.5min。

[0012] 根据本发明， 优选地， 第一生长阶段与第二生长阶段之间具有过渡阶 段， 过渡 阶段采用连续引晶工艺， 采用放大速率为 0.15 ~0.25mm/min， 结晶温度更高， 晶 结放大速率更小， 更能充分地排除杂质。

[0013] 根据本发明， 优选地 ， 所述过渡阶段加热功率需提高 150~250w， 才能实现放 大速率降低。

[0014] 根据本发明， 优选地 ， 所述过渡阶段的结束吋间为所述加热功率提高 后 20~40 min。

[0015] 根据本发明， 优选地 ， 所述第二生长阶段的晶体直径范围为 25~50mm。

[0016] 根据本发明， 优选地 ， 所述第二生长阶段的晶体放大速率为 0.081~0.085mm/mi n， 所述第二生长阶段的晶体重量增加速度为 0.045~0.055g/min， 因为经过渡阶段 后， 晶体缺陷降低； 此吋， 晶体生长驱动力 （即过冷度） ， 主要源于晶体本身 散热， 为保证自动生长程序运行后保持稳定结晶， 防止出现晶体不结晶甚至晶 体回融现象， 需增大晶结散热面积， 使晶结散热量保持稳定， 通过设定放大速 率参数来达到目的。

发明的有益效果

有益效果

[0017] 本发明的有益效果是， 解决了背景技术中的问题， 借用本发明的复合引晶显著 缩短引晶吋间和提高引晶质量。 本发明的其他有益效果将在实施例中进一步描 述。

对附图的简要说明

附图说明

[0018] 附图用来提供对本发明的进一步理解， 并且构成说明书的一部分， 与本发明的 实施例一起用于解释本发明， 并不构成对本发明的限制。 此外， 附图数据是描 述概要， 不是按比例绘制。 [0019] 图 1复合引晶方式示意图

[0020] 图 2复合引晶步骤图

[0021] 图 3复合引晶工艺表 （表中数值为实施例优选参数） 。

本发明的实施方式

[0022] 下面结合示意图对本发明的进行详细的描述， 借此对本发明如何应用技术手段 来解决技术问题， 并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以 实施。

实施例

[0023] 参看图 1， 本发明提供了一种晶体的生长方法， 在长晶炉中生长晶体， 对原有 的引晶工艺进行改良和整合， 将原来固有的单一引晶方式 (晶结引晶或连续引晶) 整合到同一个新型的引晶工艺上， 具体来说， 参看图 2， 依次包括第一生长阶段 与第二生长阶段， 第一生长阶段采用晶结引晶工艺， 第二生长阶段采用连续引 晶工艺。

[0024] 参看图 3中的图表， 第一生长阶段的晶体直径范围在 15~25mm， 第一生长阶段 至少由第一步晶结引晶和第二步晶结引晶组成 ， 第一步晶结引晶的晶体直径范 围为 15~20mm， 第一步晶结引晶的晶体放大速率为 0.3~0.5mm/min， 优选为 0.4m m/min, 第一步晶结引晶的晶体重量增加速度为 0.035~0.045g/min， 优选为 0.04g/ min， 第一步晶结引晶的提拉晶体周期为 4.5~5.5min。 第二步晶结引晶的晶体直 径范围为 20~25mm， 第二步晶结引晶的晶体放大速率为 0.2~0.3mm/min， 优选为 0.25mm/min, 第二步晶结引晶的晶体重量增加速度为 0.045~0.055g/min， 优选为 0.05g/min, 所述第二步晶结引晶的提拉晶体周期为 7.5~8.5min， 两者晶体放大速 率接近， 第二步晶结引晶略小于第一步晶结引晶， 即第二步晶结引晶温度较高 ， 进一步消除晶体缺陷， 又不至于影响放大效率。

[0025] 第一生长阶段与第二生长阶段之间具有过渡阶 段， 过渡阶段采用连续引晶工艺 ， 过渡阶段加热功率需提高 150~250w， 才能实现放大速率降低， 采用放大速率 为 0.15 ~0.25mm/min， 优选为 0.02mm/min， 结晶温度更高， 晶结放大速率更小， 更能充分地排除杂质。 过渡阶段在加热功率提高后的 20~40min结束， 进入第二 生长阶段。 [0026] 第二生长阶段的晶体直径范围为 25~50mm， 第二生长阶段的晶体放大速率为 0. 081~0.085mm/min, 优选为 0.083mm/min， 所述第二生长阶段的晶体重量增加速 度为 0.045~0.055g/min， 优选为 0.05g/min， 因为经过渡阶段后， 晶体缺陷降低； 此吋， 晶体生长驱动力 （即过冷度） ， 主要源于晶体本身散热， 为保证自动生 长程序运行后保持稳定结晶， 防止出现晶体不结晶甚至晶体回融现象， 需增大 晶结散热面积， 使晶结散热量保持稳定， 通过设定放大速率参数来达到目的。

[0027] 尽管已经描述本发明的示例性实施例， 但是理解的是， 本发明不应限于这些示 例性实施例而是本领域的技术人员能够在如下 文的权利要求所要求的本发明的 精神和范围内进行各种变化和修改。