目 錄引言晶體生長程序流程原料粉的制備測定點火損失稱量混合枯燥料棒的制備裝載水壓鉆孔烘結生長程序全都熔融材料的生長包晶材料的生長熔融區(qū)體積和組合的測量利用熔區(qū)棒生長的實踐光學浮區(qū)法裝置用于材料科學爭論1局部利用光學浮區(qū)爐進展單晶生長引言光學浮區(qū)爐在爭論晶體生長和相圖的應用中范圍很寬。這種裝置無需坩堝,此,以避開熔體和坩堝材料之間的反響。這種裝置還可以實現(xiàn)熔劑移動的方式,這是生長非共熔材料和具有不均勻組分固熔體材料所須的。在過去20年中,報道了很多成功的結果,生長了很多高質量的晶體。青年爭論人員所設計的。以有把握的地說,在一臺光學浮區(qū)法生長單晶由一下因素所影響:饋進料棒 50%(幾乎一半)爐子 25%(四分之一)對話 四分之一)饋進料棒:的影響。因此,要付出很大的努力來制備一條具有均勻直徑的料棒。爐子:爐子的質量也是很重要的,主要是在晶體生長的全過程中保均穩(wěn)定和均勻的溫度,四鏡類爐子能夠到達這樣的溫度條件并能生長高質量單晶。對話:材料的最適宜的條件。工程所用工具工程所用工具備注點火損失測量熱天平鉑坩堝稱重天平混合剛玉坩堝枯燥枯燥器裝料(在橡膠管內)橡膠管空氣驅除驅氣機壓制水壓機HS-M-1鉆孔綁絲鉆(1mm)鉑絲烘結立式爐旋轉提升器晶體生長浮區(qū)爐循環(huán)冷卻器FZ-T-4000-HFZ-T-10000-HFZ-T-12000X質流掌握器渦輪真空泵方向測定X切割精親熱割機CU-M-1拋光周密拋光機TP-01原料粉的制備粉料點火損失的測量的。同時,原料粉的組分必需是正確的,所以粉料的點火損耗需要測量。稱重在稱重中至少要準確到0.01%,必總是需要留意點火損耗指的變化。在浮區(qū)組分很小的變化對于結果會有大得多的影響。混合濕法混適宜于節(jié)約實踐。通常參加酒精混合約2小時。枯燥燒結棒的制備裝載將原料裝入適當直接和長度的橡皮管內,當原料粉裝入橡皮管中去后,承受靜水壓法壓裝好料的橡皮管。壓制:將裝好粉料的橡皮管由靜水壓法壓制。在典型狀況下,要是用手動油壓機壓裝好粉料的橡皮管塞進容器中,容器中裝滿水,再用油壓對其進展靜水壓壓制。鉆孔壓制完畢后,壓好的料棒和橡皮管分別,再用手電鉆1mm直徑的鉆頭在棒上3制的料棒在這一階段很簡潔裂開,此時操作肯定要倍加細心。烘結利用鉑絲圈將壓制的料棒掛在旋轉提升器陶瓷剛玉棒的末端鉤子上面,并將證得到均勻的加熱過程。設定重復升降的時間和次數(shù),并開頭烘結。良好的氣氛狀態(tài)。依據(jù)設定的間隔時間升降次數(shù)完畢后,烘結的料棒將自動移動到頂部位置。要做到燒結棒直并均勻,這對于保持穩(wěn)定的浮區(qū)是必需的。晶體生長承受浮區(qū)法生長單晶根本上歸于熔體生長范疇。然而,當材料為非全都共熔時,生長的形式應與一般的全都熔融的材料截然不同。全都熔溶化合物的生長籽晶 晶體生長的狀況下,我們并沒有單晶作籽晶因此,燒結棒就必需用作籽晶。當一根多晶燒結棒用作籽晶時,會消滅很多晶粒。然而在30到Y3Fe5O12,Li2O)下,最終會變成單晶。籽晶或料棒要用鎳絲固定在陶瓷的籽晶桿上。6固定在上面桿子上,在生長過程中,進料棒與籽晶發(fā)生接觸時很簡潔破損。熔區(qū)的長度在加熱的起始階段,進料棒和籽晶分別,其距離約為幾個毫米7a)。在加熱過程中,進料棒和籽晶將開頭熔化整到籽晶與進料棒的直徑幾7b這一階段,上部的進料棒向下移動,直到它接觸到籽晶。最終,熔區(qū)的長度調程序中,熔區(qū)的長度要調整到一個適當?shù)乃健ＰD速度上面的桿子和下面的桿子以相反方向旋轉,轉速約為30-60rpm。在一般狀況下,固液界面是凸的,其外形取決于轉速,當轉速增加時,Kitamaraet.al,J.CrystalGroath)生長條件的觀看 區(qū)法生長晶體的一個最重要的好處就是在生長中生長的條件可以很簡潔用CCD照相機來觀看。晶粒間界 如圖10所示。很多晶粒將會消退,最終,一個單一的晶粒(單晶)在有些狀況下可以獲得,當燒結的多晶棒用作籽晶時,在這種狀況下,固液界面的凹形是削減晶粒數(shù)目是作為晶體生長程序中的一個重要的因素。非全都熔融或包晶化合物的生長一種非全都熔融的化合物CoC1C2所以,種移動熔劑法,在這種方法中,饋入料溶入溶劑中,在生長過程中,相當比例的晶體從溶劑中沉積出來并保持這一量。溶劑體積和組分的測量和組分必需要測定,具有所測定體積和組分的薄層稱為生長薄層在生長的初期必需要設定。30-50mm將淬停獲得的棒從沿軸向中間剖開,就可以估量熔區(qū)的體積,其組分可以用電子探針微分析器或其它化學方法來確定。淬停獲得的熔區(qū)很軟并易碎,因此,用有機樹脂將其固定后操作會簡潔一些。用溶劑薄層生長均勻組分的晶體在測量了熔區(qū)的體積和組分后,分別制備這一組分的料棒并切到所需的體積,這一溶劑薄層置于籽晶棒的頂端如以下圖所示。首先,將溶劑薄層的頂端和進料棒穩(wěn)定和均勻的溫度條件,四鏡弧象爐能很簡潔到達這一條件。第一階段 置于籽晶的頂端。可以用少量的淀粉膠來固定。當溫度上升時,淀粉膠會燒掉,會消滅少量的煙霧,由于煙霧會污染石英管的中心局部,因此承受大的氣流如10·/min的流量以將煙霧從石英管中心驅除。其次階段 溶劑薄片的頂端和進料棒的底端均局部熔化并連接,此時,上桿或下桿有一個不旋轉,在連接上后,稍降低燈的功率,上桿縮回以分別熔區(qū)。第三階段 的頂部局部熔化,兩根桿都旋轉并且接觸。最終階段 調整燈的功率以保持熔區(qū)穩(wěn)定,熔化籽晶頂部區(qū)域的幾個毫米長度,在幾分鐘后,晶體生長將會開頭。溶劑區(qū)接觸進料棒的預備下可以承受下面這種簡潔的技術。薄層材料,如以下圖所示,在水壓后,一根帶有熔劑區(qū)的料棒就可以得到了。這一技術很簡潔和不簡單,然而這僅能用于一些特別的狀