CN110344114B - Kdp类晶体锥面快速生长方法 - Google Patents

Kdp类晶体锥面快速生长方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110344114B
CN110344114B CN201910590535.1A CN201910590535A CN110344114B CN 110344114 B CN110344114 B CN 110344114B CN 201910590535 A CN201910590535 A CN 201910590535A CN 110344114 B CN110344114 B CN 110344114B
Authority
CN
China
Prior art keywords
crystal
growth
cylinder
kdp
rotating shaft
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910590535.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110344114A (zh
Inventor
齐红基
陈端阳
邵建达
王斌
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics of CAS
Original Assignee
Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics of CAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics of CAS filed Critical Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics of CAS
Priority to CN201910590535.1A priority Critical patent/CN110344114B/zh
Publication of CN110344114A publication Critical patent/CN110344114A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110344114B publication Critical patent/CN110344114B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
    • C30B29/10—Inorganic compounds or compositions
    • C30B29/14—Phosphates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B7/00—Single-crystal growth from solutions using solvents which are liquid at normal temperature, e.g. aqueous solutions
    • C30B7/08—Single-crystal growth from solutions using solvents which are liquid at normal temperature, e.g. aqueous solutions by cooling of the solution

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)

Abstract

KDP类晶体锥面快速生长方法，所述的生长溶液中的片状籽晶柱区受到左方筒和右方筒侧壁的限制，因而柱区的生长受到抑制，只有左右两个方向的锥区能够生长。由于用这种方法生长的KDP类晶体的都是锥区，晶体内部不含柱锥交界面，并且在紫外光波段还能有比较高的透过率。

Description

KDP类晶体锥面快速生长方法
技术领域
本发明涉及KDP类晶体，具体涉及KDP类晶体锥面生长方法，旨在快速生长出不含柱锥交界面的、在紫外光波段还能有比较高透过率的KDP类晶体。
背景技术
目前，各国的ICF装置都需要大量高质量、大口径的KDP类晶体作为非线性光学元件。KDP类晶体的生长主要采用传统慢速生长法和点籽晶全方位快速生长法。传统慢速生长法采用片状籽晶在低过饱和度的生长溶液中沿着[001]方向生长，[100]方向不生长，最终得到的晶体全部是锥面生长出来的锥区，但是生长速度慢，生长周期较长。点籽晶全方位快速生长法采用点籽晶在高过饱和度的生长溶液中沿着[100]和[001]方向生长，最终得到的晶体包含柱面生长出来的柱区和锥面生长出来的锥区，所以晶体内部柱区和锥区的交界处形成了柱锥交界面，而KDP类晶体中柱锥交界面的存在会导致局部的相位跃变，进而影响非线性元件的变频效率和抗激光损伤性能。申请号CN201710987729.6、公开号CN107805844A的发明专利介绍了一种KDP类晶体长籽晶限制生长方法，该方法虽然可以快速生长出不含柱锥交界面的KDP类晶体，但是生长出来的KDP类晶体都是柱区，而柱区相对锥区来讲更容易吸附溶液中的杂质金属阳离子，导致这种方法生长出来的KDP类晶体透过率在紫外光波段明显的低于KDP类晶体的锥区。
发明内容
为克服现有KDP类晶体生长存在的上述问题，本发明提供一种KDP类晶体锥面快速生长方法。该方法有利于快速生长出不包含柱锥交界面的、在紫外光波段还能有比较高透过率的KDP类晶体。
本发明的技术解决方案如下：
一种KDP类晶体长籽晶限制生长方法，其特点在于该方法包括以下步骤：
1)制作晶体生长所用的生长槽：所述的生长槽上部安装电机，该电机的电机转轴下端连接载晶架的旋转轴；
2)制作晶体生长所用的载晶架：所述的载晶架包括左方筒、右方筒和底部固定在左方筒上表面或右方筒上表面的旋转轴，在所述的左方筒右侧设有凸起或凹陷，在所述的右方筒左侧设有与左方筒相配合的凹陷或凸起，使所述的左方筒和右方筒可拼接配合在一起；
3)制作左右大面法线方向是[001]晶向的片状籽晶；
4)将所述的片状籽晶四周垫上软硅胶垫片，将片状籽晶放置在所述的凹陷部分；
5)将所述的左方筒和右方筒进行拼接，并通过沉头螺钉固定连接；
6)配制饱和点在45～85℃的KDP类晶体的生长溶液；
7)将安装有片状籽晶的载晶架放入配制好的所述的生长溶液中，将所述的旋转轴连接在所述的电机转轴上，启动电机，使载晶架旋转，旋转模式为正转25s-减速2s-停止1s-反向加速2s-反转25s-减速2s-停止1s-正向加速2s的周期，其中s为秒；
8)保持所述的生长溶液的过饱和度在5～15％之间，使所述的片状籽晶生长，得到不包含柱锥交界面的、全都是锥区的KDP类晶体。
本发明的技术效果如下：
本发明KDP类晶体锥面快速生长方法，所述的生长溶液中的片状籽晶柱区受到左方筒和右方筒侧壁的限制，因而柱区的生长受到抑制，只有左右两个方向的锥区能够生长。由于用这种方法生长的KDP类晶体的都是锥区，晶体内部不含柱锥交界面，并且在紫外光波段还能有比较高的透过率。
附图说明
图1是本发明KDP类晶体锥面快速生长方法所用生长槽组件的示意图；
图2是本发明KDP类晶体锥面快速生长方法所用载晶架的四分之三剖面图；
图3是本发明KDP类晶体锥面快速生长方法所用载晶架的二分之一剖面图；
图中：1-生长槽；2-生长溶液；3-电机转轴；4-电机；5-旋转轴；6-右方筒；7-沉头螺钉；8-软硅胶垫片；9-片状籽晶；10-左方筒。
具体实施方式
下面通过实施例结合附图对本发明作进一步的详细描述，但不能用来限制本发明的范围。
请参见图1、图2和图3，由图可见，KDP类晶体锥面快速生长方法，包括以下步骤：
1)制作晶体生长所用的生长槽1，所述的生长槽1上部安装电机4，该电机4的电机转轴3下端连接载晶架的旋转轴5；
2)制作晶体生长所用的载晶架：所述的载晶架包括左方筒10、右方筒6和底部固定在左方筒10上表面或右方筒上表面的旋转轴5，在所述的左方筒10右侧设有凸起或凹陷，在所述的右方筒6左侧设有与左方筒10相配合的凹陷或凸起，使所述的左方筒10和右方筒6可拼接配合在一起；
3)制作左右大面法线方向是[001]晶向的片状籽晶9；
4)将所述的片状籽晶9四周垫上软硅胶垫片8，将片状籽晶9放置在所述的凹陷部分；
5)将所述的左方筒10和右方筒6进行拼接，并通过沉头螺钉7固定连接；
6)配制饱和点在45～85℃的KDP类晶体的生长溶液2；
7)将安装有片状籽晶9的载晶架放入配制好的所述的生长溶液2中，将所述的旋转轴5连接在所述的电机转轴3上，启动电机4，使载晶架旋转，旋转模式为正转25s-减速2s-停止1s-反向加速2s-反转25s-减速2s-停止1s-正向加速2s的周期，其中s为秒；
8)保持所述的生长溶液2的过饱和度在5～15％之间，使所述的片状籽晶9生长，得到不包含柱锥交界面的、全都是锥区的KDP类晶体。
本发明KDP类晶体锥面快速生长方法，所述的生长溶液中的片状籽晶柱区受到左方筒和右方筒侧壁的限制，因而柱区的生长受到抑制，只有左右两个方向的锥区能够生长。由于用这种方法生长的KDP类晶体的都是锥区，晶体内部不含柱锥交界面，并且在紫外光波段还能有比较高的透过率。

Claims (2)

1.一种KDP类晶体锥面快速生长方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
1)制作晶体生长所用的生长槽(1)：所述的生长槽(1)上部安装电机(4)，该电机(4)的电机转轴(3)下端连接载晶架的旋转轴(5)；
2)制作晶体生长所用的载晶架：所述的载晶架包括左方筒(10)、右方筒(6)和底部固定在左方筒(10)上表面或右方筒上表面的旋转轴(5)，在所述的左方筒(10)右侧设有凸起或凹陷，在所述的右方筒(6)左侧设有与左方筒(10)相配合的凹陷或凸起，使所述的左方筒(10)和右方筒(6)可拼接配合在一起；
3)制作左右大面法线方向是[001]晶向的片状籽晶(9)；
4)将所述的片状籽晶(9)四周垫上软硅胶垫片(8)，将片状籽晶(9)放置在所述的凹陷部分；
5)将所述的左方筒(10)和右方筒(6)进行拼接，并通过沉头螺钉(7)固定连接；
6)配制饱和点在45～85℃的KDP类晶体的生长溶液(2)；
7)将安装有片状籽晶(9)的载晶架放入配制好的所述的生长溶液(2)中，将所述的旋转轴(5)连接在所述的电机转轴(3)上，启动电机(4)，使载晶架旋转；
8)保持所述的生长溶液(2)的过饱和度在5～15％之间，使所述的片状籽晶(9)生长，得到不包含柱锥交界面的、全都是锥区的KDP类晶体。
2.根据权利要求1所述的KDP类晶体锥面快速生长方法，其特征在于，所述步骤7)采用旋转模式为正转25s-减速2s-停止1s-反向加速2s-反转25s-减速2s-停止1s-正向加速2s的周期。
CN201910590535.1A 2019-07-02 2019-07-02 Kdp类晶体锥面快速生长方法 Active CN110344114B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910590535.1A CN110344114B (zh) 2019-07-02 2019-07-02 Kdp类晶体锥面快速生长方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910590535.1A CN110344114B (zh) 2019-07-02 2019-07-02 Kdp类晶体锥面快速生长方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110344114A CN110344114A (zh) 2019-10-18
CN110344114B true CN110344114B (zh) 2021-05-04

Family

ID=68177292

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910590535.1A Active CN110344114B (zh) 2019-07-02 2019-07-02 Kdp类晶体锥面快速生长方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110344114B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112432898A (zh) * 2020-11-03 2021-03-02 中国科学院上海光学精密机械研究所 Kdp类晶体锥柱生长区域的判别方法及测量装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103361712A (zh) * 2012-04-09 2013-10-23 中国科学院理化技术研究所 一种用于大截面kdp类晶体生长的载晶架及生长方法
CN103540994A (zh) * 2013-11-12 2014-01-29 青岛大学 一种kdp类晶体锥面定向生长装置
CN107805844A (zh) * 2017-10-21 2018-03-16 中国科学院上海光学精密机械研究所 Kdp类晶体长籽晶限制生长方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103361712A (zh) * 2012-04-09 2013-10-23 中国科学院理化技术研究所 一种用于大截面kdp类晶体生长的载晶架及生长方法
CN103540994A (zh) * 2013-11-12 2014-01-29 青岛大学 一种kdp类晶体锥面定向生长装置
CN107805844A (zh) * 2017-10-21 2018-03-16 中国科学院上海光学精密机械研究所 Kdp类晶体长籽晶限制生长方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN110344114A (zh) 2019-10-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10822715B2 (en) Method for limiting growth of KDP-type crystals with a long seed
US11486053B2 (en) Method for rapid growth of long seed KDP-type crystals
CN103361712B (zh) 一种用于大截面kdp类晶体生长的载晶架及生长方法
CN110344114B (zh) Kdp类晶体锥面快速生长方法
CN103862584A (zh) 太阳能电池用单晶硅圆棒的开方工艺及应用
CN104831343A (zh) 一种铸锭用籽晶拼接结构
CN104775156A (zh) 适用于定向凝固铸锭的籽晶拼接结构
CN110459634A (zh) 光伏组件及其制造方法
CN102618924B (zh) 一种kdp类晶体侧向快速生长方法
CN104762654A (zh) 籽晶生产方法及使用该籽晶进行类单晶硅铸锭的工艺
CN217160508U (zh) 一种绿化苗木嫁接用裁切装置
CN207789391U (zh) 一种铌酸锂单晶棒晶托
CN207159418U (zh) 一种籽晶拼接结构
CN108977880A (zh) 一种交叉拼接生长大面积单晶金刚石的方法
CN111893556B (zh) 铸造单晶的籽晶铺设方法、铸造单晶硅锭及其制备方法
CN218465994U (zh) Kdp类晶体生长载晶架及kdp类晶体
CN114193640A (zh) <100>偏晶向硅片的制备方法
KR100375173B1 (ko) 단결정 잉곳의 제조 방법 및 이 단결정 잉곳을 이용한웨이퍼 제조방법
CN216589463U (zh) 任意口径光学玻璃的粘接定位设备
CN213870602U (zh) 一种模块式拼装lcd显示屏
CN117403325A (zh) Kdp类晶体生长载晶架、kdp类晶体及生长方法
CN112281217A (zh) 一种非线性光学晶体及其制备方法和应用
CN219342021U (zh) 一种改善偏光片切割白边的切刀
CN202047169U (zh) 一种单晶硅生长用籽晶
CN110656374A (zh) 一种太阳能电池板用的单晶硅棒

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant