Выращивание монокристаллического сапфира методом   Киропулоса |
|
|

В качестве сырья используется химически чистый порошок оксида алюминия. Уникальная технология предварительной подготовки сырья, позволяет выращивать сапфир с содержанием чистого оксида алюминия 99,997%. Весь процесс выращивания кристалла сапфира весом 25 кг занимает 14 дней и поддерживается автоматической системой контроля.
Исходный материал помещается в установку, создающую оптимальные условия для выращивания кристаллов сапфира.
Сущность усовершенствованного метода Киропулоса состоит в том, что кристалл сапфира как бы прорастает вглубь расплава и приобретает в процессе кристаллизации цилиндрическую форму за счет образования усадочной раковины. Возникновение усадочной раковины объясняется разностью плотностей жидкого и твердого сапфира (3 и 4 г/смЗ соответственно). Поддержание необходимого диаметра кристалла осуществляется за счет автоматического перемещения затравочного кристалла (без вращения). Тигель во время процесса неподвижен. Скорость вытягивания кристалла значительно ниже скорости кристаллизации. В результате в расплаве находится не весь кристалл, а только небольшой слой, прилегающий к растущей поверхности. Температурный градиент, обеспечивающий рост кристалла, обеспечивается конструкцией теплового узла, придающей форме фронта кристаллизации клиновидную форму.
Получение расплава в тигле осуществляется путем резистивного нагрева. Снижение мощности на нагревателе осуществляется с использованием прецизионной системы регулировки мощности.
Охлаждение кристалла происходит практически в той же зоне роста внутри тигля.
Такой способ позволяет выращивать кристаллы с минимальными механическими напряжениями.
|