一種用于大尺寸lbo晶體生長的籽晶桿及生長方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及晶體生長【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種用于大尺寸LBO晶體生長的籽晶桿，該籽晶桿包括柔性段，在所述柔性段上端與所述柔性段相連的剛性段，以及所述柔性段下端的籽晶夾頭。本發(fā)明還提供了一種大尺寸LBO晶體的生長方法，采用本發(fā)明提供的籽晶桿固定籽晶進(jìn)行晶體的生長。本發(fā)明提供的籽晶桿結(jié)構(gòu)簡單、制造簡便、成本較低；本發(fā)明提供的生長方法可以在晶體生長結(jié)束后，有效避免籽晶折斷而造成晶體脫落，有利于提高晶體生長成功率。
【專利說明】—種用于大尺寸LBO晶體生長的籽晶桿及生長方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及晶體生長【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種用于大尺寸LBO晶體生長的籽晶桿及生長方法。

【背景技術(shù)】
[0002]三硼酸鋰(LiB305，簡稱LB0)單晶體是一種優(yōu)良的非線性光學(xué)材料。它具有足夠大的非線性系數(shù)，在溫室下能夠?qū)崿F(xiàn)相位匹配，不潮解、化學(xué)性能穩(wěn)定、硬度適中，尤其以其較大的激光損傷閾值和相位匹配容許角、寬的透光范圍見長于其他非線性晶體。目前已普遍應(yīng)用于固體激光變頻領(lǐng)域之中。
[0003]隨著晶體生長技術(shù)的不斷提高，各種超高功率，超強(qiáng)超快激光裝置都對晶體器件的尺寸提出了越來越高的要求。傳統(tǒng)大尺寸LBO晶體生長技術(shù)采用硬軸籽晶桿固定籽晶，在晶體生長過程中，由于晶體不同方向生長速度的差異造成晶體的重心與籽晶桿不在同一直線上，在晶體生長結(jié)束時(shí)，晶體需從溶液中提離液面，籽晶承受一定的扭力，容易使籽晶折斷造成晶體脫落。
[0004]因此，針對以上不足，本發(fā)明提供了一種結(jié)構(gòu)簡單、制造簡便、成本較低的籽晶桿。本發(fā)明提供的用于大尺寸LBO晶體生長的籽晶桿及生長方法可以有效避免晶體生長結(jié)束后，在晶體提離液面過程中，發(fā)生籽晶折斷而造成晶體脫落的現(xiàn)象。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005](一 )要解決的技術(shù)問題
[0006]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是傳統(tǒng)大尺寸LBO晶體生長結(jié)束后，容易發(fā)生籽晶折斷而造成晶體脫落的問題。
[0007]( 二 )技術(shù)方案
[0008]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種用于大尺寸LBO晶體生長的籽晶桿，其特征在于，包括柔性段，在所述柔性段上端與所述柔性段相連的剛性段，以及所述柔性段下端的桿晶夾頭。
[0009]優(yōu)選地，所述剛性段與所述柔性段通過具有內(nèi)螺紋的套管相連接。
[0010]優(yōu)選地，所述剛性段與所述柔性段通過焊接方式相連接。
[0011]優(yōu)選地，所述剛性段與所述柔性段通過膠黏劑粘結(jié)。
[0012]優(yōu)選地，所述剛性段的材質(zhì)為鉬金、銥金或陶瓷，所述柔性段的材質(zhì)為鉬金或銥金。
[0013]優(yōu)選地，所述剛性段與所述柔性段為同一種材質(zhì)，所述剛性段直徑大于所述柔性段直徑。
[0014]優(yōu)選地,所述剛性段直徑為5-40mm，所述柔性段直徑為l-10mm。
[0015]本發(fā)明還提供了一種大尺寸LBO晶體生長方法，為熔鹽生長法，采用以上技術(shù)方案所述的籽晶桿固定籽晶用以進(jìn)行晶體生長。
[0016]優(yōu)選地，所述生長方法包括以下步驟:
[0017](I)制備用于大尺寸LBO晶體生長的原料；
[0018](2)采用權(quán)利要求1所述的籽晶桿固定籽晶；
[0019](3)將晶體侵入溶液中生長直至成型；
[0020](4)當(dāng)晶體生長結(jié)束后，緩慢將晶體提離液面，所述的籽晶桿在晶體扭力作用下柔性段發(fā)生彎曲，用以使得所述籽晶桿的剛性段與晶體重心始終保持在同一條直線上，并取出晶體。
[0021](三)有益效果
[0022]本發(fā)明的上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn):該籽晶桿包括柔性段，在所述柔性段上端與所述柔性段相連的剛性段，以及所述柔性段下端的籽晶夾頭。在晶體生長過程中，晶體浸入溶液中生長，晶體受到溶液的浮力作用，籽晶桿受到晶體重力作用較小，能夠保持籽晶桿豎直。當(dāng)生長結(jié)束晶體緩慢提離液面時(shí)，籽晶桿在晶體扭力的作用下柔性段發(fā)生彎曲，使得籽晶桿的剛性段與晶體重心始終保持在同一條直線上。因此，本發(fā)明提供的籽晶桿結(jié)構(gòu)簡單、制造簡便、成本較低；采用本發(fā)明提供的籽晶桿進(jìn)行晶體生長的方法，可以在晶體生長結(jié)束后，有效避免籽晶折斷而造成晶體脫落，有利于提高晶體生長成功率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1是本發(fā)明所述籽晶桿結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖中1:籽晶桿剛性段；2:籽晶桿柔性段；3:籽晶夾頭。

【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
[0026]實(shí)施例一
[0027]如圖1所示為本發(fā)明實(shí)施例提供的用于大尺寸LBO晶體生長的籽晶桿結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]本實(shí)施例的用于大尺寸LBO晶體生長的籽晶桿包括:位于上端的剛性段I ;與剛性段I相連的柔性段2 ;以及位于柔性段2下端的籽晶夾頭3。其中，出于拆卸方便、操作簡單的考量，本實(shí)施例剛性段I與柔性段2通過具有內(nèi)螺紋的套管相連，但不僅局限于通過套管相連的連接方式，剛性段I與柔性段2也同樣可以通過焊接、膠黏劑粘結(jié)等連接方式相連接。
[0029]進(jìn)一步地，剛性段I與柔性段2可以為同一種材質(zhì)，例如鉬金、銥金等材料。當(dāng)二者為同一種材質(zhì)時(shí)，柔性段2的直徑小于剛性段I的直徑。其中，剛性段與柔性段最優(yōu)直徑可供選范圍為:剛性段I直徑為5-40mm，柔性段2直徑為l-10mm。
[0030]進(jìn)一步地，本實(shí)施例中的剛性段I的材質(zhì)可為鉬金、銥金或陶瓷等剛性較好的材料，而可彎曲的柔性段2的材質(zhì)只可為鉬金、銥金等柔性材料。
[0031]采用本實(shí)施例的籽晶桿生長大尺寸LBO晶體時(shí)，過程如下:首先制備用于大尺寸LBO晶體生長的原料，用籽晶夾頭3固定籽晶，并將晶體浸入溶液中進(jìn)行晶體生長，直至晶體生長成型。晶體生長期間，由于晶體浸入溶液中，受到溶液的浮力作用，籽晶桿受到的晶體重力較小，籽晶桿亦能能夠保持豎直。當(dāng)晶體生長結(jié)束時(shí)，晶體被緩慢提離液面，由于晶體的尺寸和質(zhì)量均有變大，籽晶桿在晶體扭力的作用下，柔性段2發(fā)生彎曲。使得籽晶桿的剛性段I與晶體的重心始終保持在同一條直線上，避免了傳統(tǒng)大尺寸LBO晶體生長方法中容易發(fā)生籽晶折斷而造成晶體脫落的現(xiàn)象。
[0032]需要說明的是，本文中所使用的“上”、“下”等方位詞是以圖中所示的構(gòu)件相對位置為基準(zhǔn)定義的，顯然，上述方位詞的應(yīng)用僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0033]綜上所述，本發(fā)明提供的籽晶桿結(jié)構(gòu)簡單、制造簡便、成本較低；本發(fā)明提供的生長方法可以在晶體生長結(jié)束后，有效避免籽晶折斷而造成晶體脫落，有利于提高晶體生長成功率。
[0034]最后應(yīng)說明的是:以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種用于大尺寸LBO晶體生長的籽晶桿，其特征在于，包括柔性段，在所述柔性段上端與所述柔性段相連的剛性段，以及所述柔性段下端的籽晶夾頭。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的籽晶桿，其特征在于，所述剛性段與所述柔性段通過具有內(nèi)螺紋的套管相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的籽晶桿，其特征在于，所述剛性段與所述柔性段通過焊接方式相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的籽晶桿，其特征在于，所述剛性段與所述柔性段通過膠黏劑粘結(jié)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的籽晶桿，其特征在于，所述剛性段的材質(zhì)為鉬金、銥金或陶瓷，所述柔性段的材質(zhì)為鉬金或銥金。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的籽晶桿，其特征在于，所述剛性段與所述柔性段為同一種材質(zhì)，所述剛性段直徑大于所述柔性段直徑。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的籽晶桿，其特征在于，所述剛性段直徑為5-40mm，所述柔性段直徑為l-10mm。
8.—種大尺寸LBO晶體生長方法，為熔鹽生長法，其特征在于，采用權(quán)利要求1所述的籽晶桿固定籽晶用以進(jìn)行晶體生長。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的生長方法，其特征在于，所述生長方法包括以下步驟: (1)制備用于大尺寸LBO晶體生長的原料； (2)采用權(quán)利要求1所述的籽晶桿固定籽晶； (3)將晶體侵入溶液中生長直至成型； (4)當(dāng)晶體生長結(jié)束后，緩慢將晶體提離液面，所述的籽晶桿在晶體扭力作用下柔性段發(fā)生彎曲，用以使得所述籽晶桿的剛性段與晶體重心始終保持在同一條直線上，并取出晶體。
【文檔編號(hào)】C30B29/22GK104264225SQ201410454162
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月5日
【發(fā)明者】涂衡, 胡章貴, 趙營, 岳銀超 申請人:中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所