稳定提拉法晶体生长界面的装置和方法研究

为了解决传统提拉单晶体生长界面不稳定的难题,该文在传统全自动提拉单晶炉等径控制理论的基础上,通过原料补充装置,不断添加与晶体生长量相等的晶体原料至坩埚内,以稳定晶体生长液面的高度不变;再通过光学放大和电荷耦合器件(CCD)成像装置测量晶体实时直径的变化,以此变化率调整晶体旋转速度,最终使晶体生长界面始终维持在一个相对稳定的理想状态,从而保证晶体外形符合设定要求和内部品质的优良。

提拉单晶炉自动引晶技术的研究

该文从人工引晶工艺流程入手,结合提拉法单晶炉已有技术和温度测控技术,使用计算机编程技术和传感器测量技术完成人工引晶的各项步骤,实现了提拉法单晶炉引晶技术的全自动化,从而实现真正意义上的全自动单晶炉。

Ni^(2+):BeAl_2O_4晶体的生长及光谱特性

应用提拉(CZ)法,在合适的化学组份配比、固液界面温度梯度与生长速度等优化工艺条件下,成功地生长出了初始Ni2+掺杂为0.15 mol%、尺寸Φ50 mm×90 mm的优质Ni2+:BeAl2O4晶体。测定了晶体的吸收光谱,观测到385、638和1 067 nm 3个主要吸收带,它们分别归属于八面体配位中Ni2+的3A2g(3F)→3T1g(3P)、3A2g(3F)→3T1g(3F)与3A2g(3F)→3T2g(3F)跃迁。根据获得的吸收光谱与晶体分裂场理论,计算了Ni2+的八面体晶格场参数Dq=937 cm-1以及Racah参数B=907 cm-1。研究了不同激发波长下的晶体在可见光波段的荧光特征,在480~550 nm范围发现荧光发射,这归属于八面体格位中Ni2+的电子从1T2(1D)能级到3A2(3F)的跃迁。