目 录 1. 引言 2. 晶体生长程序流程 3. 原料粉的制备 3.1 测定点火损失 3.2 称量 3.3 混合 3.4 干燥 4. 料棒的制备 4.1 装载 4.2 水压 4.3 钻孔 4.4 烘结 5. 生长程序 5.1 一致熔融材料的生长 5.2 包晶材料的生长 5.2.1 熔融区体积和组合的测量 5.2.2 利用熔区棒生长的实践 光学浮区法装置用于材料科学研究 第1 部分 利用光学浮区炉进行单晶生长 1. 引言 光学浮区炉在研究晶体生长和相图的应用中范围很宽。这种装置无需坩埚,此,以避免熔体和坩埚材料之间的反应。这种装置还可以实现熔剂移动的方式,这是生长非共熔材料和具有不均匀组分固熔体材料所须的。 在过去 20 年中,报道了许多成功的结果,生长了许多高质量的晶体。 本报告给出了生长单晶的详细程序,这是为希望能首次亲手生长自己晶体的青年研究人员所设计的。 可以有把握的地说,在一台光学浮区法生长单晶由一下因素所影响: 馈进料棒 50%(几乎一半) 炉子 25%(四分之一) 对话 25%(四分之一) 馈进料棒: 在采用浮区法生长单晶时,熔融区是由料棒的表面张力所维持的。因此,料棒的质量是非常重要的主要的,并对熔融区的成功形成及其稳定性有很强的影响。因此,要付出很大的努力来制备 一条 具有均匀直 径 的料棒。 炉子: 炉子的质量也 是很重要的,主要是在晶体生长的全 过程中保 均稳定和均匀的温 度 ,四镜 类 炉子能够 达 到 这样 的温 度 条 件 并能生长高质量单晶。 对话: 这里 的对话意 思 是指 晶体生长工 作 者 要和材料本身 对话以寻 求 生长这种材料的最 合 适 的条 件 。 2. 利用光学浮区炉生长单晶的流 程 项 目 所用工 具 备 注 点 火 损 失 测 量 热 天 平 铂 坩埚 称 重 天 平 混 合 刚 玉 坩埚 干 燥 干 燥 器 装料(在橡 胶 管 内 ) 橡 胶 管 空气驱除 驱气机 压制 水压机 HS-M-1 钻孔 绑丝 钻(1mm) 铂丝 烘结 立式炉 旋转提升器 晶体生长 浮区炉 循环冷却器 质流控制器 涡轮真空泵 FZ-T-4000-H FZ-T-10000-H FZ-T-12000X 方向测定 X 射线劳厄法 切割 精密切割机 CU-M-1 抛光 精密抛光机 TP-01 3. 原料粉的制备 3.1 粉料点火损失的测量 在应用光学弧象炉的浮区炉中,熔融区的体积必定是由其表面张力所限制的。同时,原料粉的组分必须是正确的,所以粉料的点火损耗需要测量。 3.2 称重 在称重中至少要精确到...
