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高光產(chǎn)品 | 卡博萊特蓋羅布里奇曼晶體生長爐工藝介紹 (下篇)

2023年03月27日 14:07 來源:弗爾德(上海)儀器設(shè)備有限公司

布里奇曼法的物理背景是熔融樣品材料,然后再結(jié)晶形成所需晶格的晶體,這個(gè)過程一定是需要坩堝的。預(yù)先合成的原材料需要提前放進(jìn)坩堝,對于最高1200°C低溫應(yīng)用,常用的是石英安瓿瓶,安瓿瓶內(nèi)可以抽真空。高溫應(yīng)用采用陶瓷坩堝,是經(jīng)特殊設(shè)計(jì)專門針對布里奇曼晶體生長的自播種式陶瓷坩堝。

裝好樣品的坩堝放入精確控制晶種(子晶)溫度的布里奇曼系統(tǒng)內(nèi),建立工藝所需的氣氛。然后加熱到一定溫度,樣品在坩堝內(nèi)融化的同時(shí),不能讓晶種融化。經(jīng)過一定時(shí)間的保溫后,坩堝通過拉伸機(jī)構(gòu)以設(shè)定好的位移速度通過溫度梯度區(qū)域到低溫區(qū)。這個(gè)過程中,坩堝的頂端開始生成結(jié)晶。在移動(dòng)的過程中,結(jié)晶變得越來越大,并主導(dǎo)后續(xù)的生長。晶體生長的時(shí)間可以持續(xù)數(shù)天。晶體的成功生長取決于無振動(dòng)的環(huán)境。微小的機(jī)械振動(dòng)或者是實(shí)驗(yàn)室的微小振動(dòng)都會(huì)影響晶體生長。只有整個(gè)過程結(jié)束后才能看到結(jié)果。整個(gè)融化物都會(huì)形成結(jié)晶。在最后一步回火工藝時(shí),退火溫度保持在晶體熔點(diǎn)以下。坩堝慢慢冷卻后即可從系統(tǒng)內(nèi)取下。晶體定向生長完成后,一般都會(huì)切成片狀用于后續(xù)使用或分析。


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