环境参数对GOI法蓝宝石晶体生长影响分析

利用数值模拟分析的方法,对GOI法(又称泡生法)蓝宝石晶体生长过程进行模拟,分析了系统的环境参数变化对晶体生长的固液界面凸出率和晶体内温度分布、温度梯度的影响．结果表明：热交换器的热对流系数和工作流体的温度变化对晶体生长的固液界面凸出率和温度梯度具有相同的影响效果；在晶体长到一定尺寸后,只靠加大热交换器的取热能力,不足使晶体继续生长．通过降低系统的加热能力,减少传入坩埚内的热量,可使晶体继续长大．加热系统的环境温度和组合热对流系数对晶体生长具有相似的影响趋势,但影响效果却不同,环境温度越高时,固液界面凸出率越小．

GOI法蓝宝石单晶生长温场优化设计与模拟分析

通过对温场的数值模拟计算,发现外加轴向、径向温度梯度能够提高界面稳定性,减小熔体热对流,有利提高晶体的生长质量。根据大尺寸蓝宝石晶体生长的温场要求,对常规的GO I法晶体生长炉进行了改造,并设计了独特的加热体形状和隔热屏结构,能够为晶体生长系统提供可控的轴向、径向温度梯度。通过试验比较也证明了改造温场后的单晶炉能够生长出性能较好的大尺寸蓝宝石晶体。

加热温度对GOI法生长蓝宝石晶体影响的数值模拟

利用数值模拟分析方法,模拟了通过调节加热温度促进GOI法蓝宝石晶体生长的过程。分析了加热温度变化对晶体生长的固液界面凸出率、晶体内温度分布、温度梯度的影响;热交换器散热参数与加热温度之间的关系。结果表明,在GOI法蓝宝石晶体生长中,合适的降温控制程序有利于提高晶体生长质量,晶体生长速率会随着加热温度的降低而快速增加。在相同降温程序下,较大的热交换器散热能力具有较快的晶体生长速率;低的热交换器散热能力和加热温度有利于降低晶体生长的界面凸出率。

大尺寸蓝宝石单晶的制备方法研究进展

简述了两种大尺寸蓝宝石单晶的制备方法,即泡生法和冷心放肩微量提拉法。对于泡生法制备蓝宝石晶体,主要介绍了该方法的基本原理和优缺点。对冷心放肩微量提拉法在泡生法和提拉法的基础上进行了一系列的改进,极大地缩短了晶体生长周期并提高了材料综合利用率,但冷心放肩微量提拉法也存在一些缺陷。因此,指出原有方法的改进和新方法的研究仍然是晶体研究者工作的重点。