提拉法生长平肩同成分铌酸锂晶体的研究（英文）

作者：秦娟; 梁丹丹; 孙军^*; 杨金凤; 郝永鑫; 李清连; 张玲; 许京军

来源：无机材料学报, 2023, 38(08): 978-986.

• 铌酸锂
• 热场设计
• 平肩晶体
• 提拉法
• 晶体生长

提拉法生长的晶体肩部形状普遍为斜肩,但斜肩的肩部质量差且加工难度大,会降低晶体的利用率,生长平肩晶体可以解决该问题。然而,平肩晶体对热场和扩肩工艺要求非常高,扩肩阶段易出现多晶和包裹体缺陷。铌酸锂晶体作为一种多功能晶体材料,在电子技术、光通信技术、激光技术及集成光子学技术等领域得到了广泛应用。本研究以同成分铌酸锂晶体为例,利用数值模拟和实验方法,研究了提拉法生长平肩晶体的热场和扩肩工艺。结果表明：提拉法生长平肩晶体时,放肩阶段结晶前沿的界面形状需保持微凸；反射屏降低(10 mm)可减小结晶前沿的温度梯度,避免肩部生成多晶；扩肩速度以监控为主,微调加热功率保证扩肩趋势,适当增大扩肩初期(?≤30 mm)的速度,降低中后期(?≥35 mm)的扩肩速度,可达到不产生包裹体和缩短放肩周期的目的；采用小幅度(Δt=10 min)微调拉速(Δv=0.2mm/h)和功率的策略,可实现拉速(0～1.5mm/h)的快速变化(1.5～2h)而不影响晶体扩肩趋势和质量。使用优化后的热场和扩肩工艺,获得了系列三英寸平肩同成分铌酸锂晶体,晶体光学均匀性良好。

• 单位
  南开大学; 中国人民解放军陆军工程大学