采用改进的导向温梯法生长YAG:Nd³⁺晶体

【摘要】 <正> 采用提拉法方法生长 YAG:Nd³⁺晶体,由于流体效应以及表面张力效应的存在、小晶面的出现,大尺寸优质单晶的制做尚有困难。我们根据自己的实践经验,改进了现有的导向温梯法生长技术,初步长出直径近70毫米的 YAG:Nd³⁺晶体。采用改进的导向温梯法生长 YAG 晶体,由于温度梯度方向与重力场相反,熔体中纵向的浓度梯度并不引起对流效应,生长界面亦无表面张力差引起的对流。问题是,要做到籽晶诱导之后,在一个相当长的生长区间内,保证一个近乎平面的固液介面以足够均匀的速度生长。通过发热体及屏蔽结构的适当设计和精心制做,使得径向梯度尽可能小,并保证对称性良好。这既可将对流效应减少到最低限度,又能创造一个平界面的生长条件。在温场设计和工艺参数选取时,还应充分注意到 YAG 熔体的如下特性:熔体粘度大,凝固潜热大;熔点高、易过冷等。由于该方法是在一个稳定的封闭系统中进行晶体生长,系统的热稳定性是良好的。可以采用较低的温度梯度（1℃/mm）生长晶体,这对减少热振荡和防止晶体开裂是有益的。更多还原