数控焰熔法生长金红石单晶体的气体参数优化试验研究

摘要

使用数控焰熔法晶体生长炉和三管燃烧器进行了金红石单晶体的生长工艺实验研究.研究表明,在3个气体参数中,内氧是基础.当内氧流量小于特征值Oin(min)=6.6 L/min或大于特征值Oin(max)=7.1 L/min时,晶体生长或易于发生熔体流淌,或不易扩肩,生长过程被迫中止,晶体很难生长成为大尺寸晶体;当内氧流量大于6.6 L/min而小于7.1 L/min时,生长过程稳定,能够生长成为大尺寸晶体.当内氧流量为7 L/min时生长出了直径30 mm、长度45 mm的金红石单晶体.通过能谱仪、X射线衍射仪(XRD)和拉曼光谱仪对晶体的组成、结构和键的结构进行表征,表明该晶体为典型的金红石单晶体,生长方向是[110].