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微下拉晶体成长法

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微下拉晶体成长法(Micro-pulling-down,简称μ-PD微下拉法)是以连续的熔融喂料通过坩埚底部一微小通道来成长晶体的技术。熔融喂料抵达坩埚下方的固液两相接面后会连续不断地进行凝固。在稳定的操作情况下,液相熔融料和固相晶体会各自以等速被往下拉,但两者的向下速度通常不会一样。

此法可以成长多种晶体如钇铝柘榴石硅锗铌酸锂蓝宝石氧化钇氧化钪氟化锂氟化钙氟化钡等等。[1][2]

晶体成长步骤

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微下拉晶体成长法示意图

微下拉法已经发展出一套标准晶体成长程序,步骤大致如下:

  • 在坩埚中加入起始喂料(通常是粉末混合料)
  • 加热坩埚直到起始喂料完全熔化
  • 上移晶种直到其接触坩埚喷嘴或半月滴尾
  • 等待晶种上方略为熔化形成半月滴尾
  • 适当调整坩埚温度及晶种位置以校正半月滴尾的形状
  • 将晶种往下拉以开始成长晶体
  • 把刚长好的晶体与半月滴尾分离
  • 将整套系统(包括晶体与坩埚)冷却至室温

参见

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参考文献

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  1. ^ Fukuda, Tsuguo; Chani, Valery I. T. Fukuda and V.I. Chani , 编. Shaped Crystals: Growth by Micro-Pulling-Down Technique. Berlin: Springer-Verlag. 2007. ISBN 3-540-71294-1. 
  2. ^ Yoshikawa, A.; Nikl, M.; Boulon, G.; Fukuda, T. Challenge and study for developing of novel single crystalline optical materials using micro-pulling-down method. Opt. Mater. 2007, 30 (1): 6–10. Bibcode:2007OptMa..30....6Y. doi:10.1016/j.optmat.2006.10.030.