泡生法与提拉法最大的区别

        作者:Mark浏览次数: 日期:2011年6月27日 17:20

        摘要:

         

         
         相信很多新手都会疑问:泡生法和提拉法的最大区别在哪里,因为无论从长晶过程以及长晶设备来看,两者的区别都不是很大,这里我为大家稍微讲述两者的区别。                                                                                                    提拉法

         

         

         

        在一定温度场、提拉速度和旋转速度下,熔体通过籽晶生长,形成一定尺寸的单晶。其优点有:

        通过精密控制温度梯度、提拉速度、旋转速度等,可以获得优质大单晶;

        .可以通过工艺措施降低晶体缺陷,提高晶体完整性;

        .通过籽晶制备不同晶体取向的单晶;

        .容易控制。

        提拉法的缺点是:

        .由于使用坩埚,因此,容易污染;

        .对于蒸气压高的组分,由于挥发,不容易控制成分;

        .不适用于对于固态下有相变的晶体。

        提拉法晶体生长装置示意图540X600
        提拉法晶体生长装置示意图

        上图介绍了提拉法的过程示意图,也许可以帮助您了解提拉法的机理与过程。

         

         

         

        泡生法

         

        泡生法(Kyropoulos method)的原理与提拉法类似。首先原料熔融,再将一根受冷的籽晶与熔体接触,如果界面的温度低于凝固点,则籽晶开始生长。为了使晶体不断长大,就需要逐渐降低熔体的温度,同时旋转晶体,以改善熔体的温度分布。也可以缓慢地(或分阶段地)上提晶体,以扩大散热面。晶体在生长过程中或生长结束时不与坩埚壁接触,这就大大减少了晶体的应力,不过,当晶体与剩余的熔体脱离时,通常会产生较大的热冲击。

        泡生法与提拉法的最大区别在于,泡生法是利用温度控制生长晶体,生长时只拉出晶体头部,晶体部分依靠温度变化来生长,而拉出颈部的同时,调整加热电压以使得熔融的原料达到最合适的生长温度范围。

         

        泡生法晶体生长装置示意图540X600

        泡生法晶体生长装置示意图

        对于泡生法,最大的难点个人认为是气泡的问题,通常从顶部生长晶体很容易引入气泡造成晶体质量缺陷,其次钼系统的损耗和高温下的变形也是提高了生长成本和生长难度。
        但相信从事这些方法的顶级厂商对于这些问题都有相应的解决方法,其实生长宝石的方法有很多,由于宝石的加工难度大,所以针对不同产品采取不同方法差距很大,直径小于50mm,质量要求不高的火焰法是绝对首选,而大尺寸平板,导模法最有优势,泡生法在体材料方面无人能敌,而热交换法在生长过程中稳定,易控制,重复性好,不宜产生气泡问题,但其成本和生长周期一直是高居不下.

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