锗酸铋单晶环状色带的消除

我所自 70年代初以来 ,先后研制、开发了各种型号尺寸的锗酸铋 (Bi12 GeO2 0 )单晶 (以下简称BGO) ,用户也一直比较满意。但晶体内随机出现的环状色带 (环状深色区域带 ,非指由凸界面致小面生长引发的深色核心 ) ,一直未能根绝 ,用户当时对此也未作要求。由于目前用户强烈要求使用无色带的尺寸达 45mm× 5 0mm× 1 5 0mm以上的 [1 1 0 ]BGO ,因而必须尽早彻底解决BGO的色带。本人从 99年初接手生长大尺寸 [1 1 0 ]BGO后 ,反复查阅了我所生长BGO以来 2 0多年的原始资料 ,意识到色带可能出自BGO熔体的高粘度给多晶料烧制、生长工艺参数的选择带来的特殊性 ,因而采用以下技术措施 :( 1 )在精确配料 ,充分混料的基础上 ,烧料时在熔融前还要经足够时间的固相反应 ,以便得到的多晶料物相尽量均一 ;( 2 )装料、熔料时采用特殊工艺 ,确保熔体成分在生长坩埚内各区域的均一性 ;( 3)改用适中的液下温梯及与此相应的转速等 ,有助于提高BGO生长界面的稳定性和熔体成分在晶体的整个生长期间的均一性。自严格执行上述技术措施之后 ,已连续 2 0多炉无一根晶体有色带 ,而且从 99年 8月初起 ,等经尺寸也达 45mm× 5 0mm× 2 0 0mm以上 ,做到了BGO生长的优质 ,稳定和高效。