CN1950549A - 压电氧化物单晶体的电荷抑制方法及设备 - Google Patents

压电氧化物单晶体的电荷抑制方法及设备 Download PDF

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Abstract

提供了一种处理方法，该方法可以在不损害压电性的情况下抑制钽酸锂单晶体或铌酸锂单晶体的带电。而且，提供了一种处理设备，该设备可以简单且安全地运行该处理方法。其特征在于将钽酸锂单晶体或铌酸锂单晶体制成的晶片50，和包括碱金属的还原剂60放置在处理容器2中，并将处理容器2内部保持在200－1000℃的温度和减压条件下，由此还原晶片50。

Description

压电氧化物单晶体的电荷抑制方法及设备
技术领域
本发明涉及用于弹性表面声波过滤器的压电基底等的压电氧化物单晶体的电荷抑制方法，并涉及用于该目的的电荷抑制设备。
背景技术
钽酸锂(LiTaO3)单晶体及铌酸锂(LiNbO3)单晶体作为压电氧化物单晶体已为人所熟知，且已用于弹性表面波过滤器(SAW过滤器)的压电基底等。此外，两种单晶体还以非线性光学晶体的形式被用于应用光学产品中，如光调制器及波长转换器件，这些器件是大容量高速通信网络的基本组成部分。两种单晶体均具有热电系数大及阻抗高的特性。因此，轻微的温度变化即可在其表面产生电荷。同时，一旦所产生的电荷在其上累积，除非从外部进行去电荷操作，否则带电状态会持续下去。
例如，光调制器使光在光导中传输或直接在单晶体内传输。当调制光时，可通过向单晶体施加电场进行控制。在这种情况下，即使当电场关闭时，如果单晶体表面残存有电场，则光会受到残留电场的调制。此外，温度的变化会在单晶体表面上产生电荷，因此使折射率改变。
另一方面，在弹性表面声波过滤器的加工步骤中，存在伴随压电基底温度变化的处理，如在压电基底表面上形成电极薄膜，及光刻中的前烘和后烘等。因此，当采用钽酸锂单晶体或铌酸锂单晶体作为压电基底时，在弹性表面声波过器的加工过程中压电基底物质上会产生静电。
当压电基底带电时，在压电基底内会产生静电放电，这成为开裂或破损的起因。此外，存在压电基底上形成的电极可能会因静电而短路的风险。此外，加工步骤中产生的微细金属粉、灰尘、污物等，会被静电吸引到压电基底的表面上使其电极短路，而且存在使电极处于暴露状态遭到损坏的风险。
考虑到压电基底的这种带电问题，在加工弹性表面声波过滤器中采取了多种对策。例如，可以设置去电荷设备，如用于中和压电基底表面上的电荷的电离器(ionizer)，并设置附加设备，如粒子计数器或用于检测灰尘的显微镜，等等。此外，在弹性表面声波过滤器的加工步骤中，在形成电极薄膜之前增加形成导电膜的步骤，其中预先在压电基底的后表面上形成用于消除带电的导电膜，或增加形成电极薄膜之后的再次清理步骤。
此外，考虑到抑制钽酸锂单晶体和铌酸锂单晶体自身带电，在专利文献1中，公开了一种方法，其中在还原气氛中对这些单晶体制成的晶片进行热处理。此外，在专利文献2中，公开了一种方法，其中在相同的晶片中扩散金属。
专利文献1：日本未审查专利公开(KOKAI)No.11-92，147。
专利文献2：日本未审查专利公开(KOKAI)No.2004-35，396。
发明内容
例如，钽酸锂单晶体的居里点约为603℃。因此，当钽酸锂单晶体暴露于高于600℃的温度时，恐怕会丧失其压电性。也就是说，当考虑钽酸锂单晶体的压电性时，不可能在高温下进行热处理。另一方面，即使在约400-600℃的相对低的温度下对钽酸锂单晶体制成的晶片进行处理时，也只有晶片表面被还原。也就是说，通过上述专利文献1中所述的还原气体中的热处理，难以在不损害钽酸锂单晶体压电性的情况抑制带电。
此外，如专利文献2所述，当在单晶体中扩散金属(如锌)时，其它元素的混合会改变居里点，从而压电性发生改变。另外，由于金属沉积在晶片上，需要在处理后去除该沉积物。此外，当使用具有强反应性的金属时，不可能调整还原程度。
针对这些情形产生了本发明，本发明的一个任务是提供一种处理方法，该方法可以抑制钽酸锂单晶体或铌酸锂单晶体的带电。此外，本发明的一个任务提供一种处理设备，该设备可以简单且容易地执行该处理方法。
解决任务的措施
(1)依照本发明的压电氧化物单晶体的电荷抑制方法，其特征在于它包括：在处理设备中提供由钽酸锂单晶体或铌酸锂单晶体制成的晶片，和包括碱金属化合物的还原剂；和通过将处理设备内部保持在200-1000℃的温度和减压条件下以还原晶片。
本电荷抑制方法中，在减压条件下将钽酸锂单晶体或铌酸锂单晶体制成的晶片与还原剂一起加热到预定的温度并保持该温度。构成还原剂的碱金属化合物在预定条件下蒸发，并转变成具有高还原能力的蒸气。当暴露于这种蒸气中时，晶片会由表面开始被依次还原。同时，通过不断供应该还原剂，可以继续进行还原反应，因此，可以均匀地还原整个晶片。此外，根据本电荷抑制方法，由于处理时间可以减少到通常的1/10或更少因此生产率提高。
还原降低了晶片的阻抗。因此，还原后的晶片不大可能产生电荷，即便温度改变时也是如此。而且，即使晶片表面暂时产生电荷，也会快速自中和，因此可以除去电荷。因此，依照本发明的电荷抑制方法，可以有效抑制钽酸锂单晶体或铌酸锂单晶体制成的晶片带电。
在本电荷抑制方法中，采用反应相对温和的碱金属化合物作为还原剂。因此，易于操作还原剂，且安全性高。此外，通过适当调整还原剂的类型、使用量、处理形式、处理容器内的真空度、温度和处理时间，可以控制晶片的还原程度。
由于通过本电荷抑制法处理的晶片不大可能带电，因此容易处理且较安全。而且，当使用相同的晶片作为压电基底制造弹性表面声波过滤器时，无需设置去电荷设备，从而可以显著降低成本。此外，由于去电荷的处理过程也不再是必需的，从而生产率提高。此外，通过使用相同的晶片制作压电基底，可以组成弹性表面波过滤器，该过滤器在保存和使用中因静电产生缺陷的情况较少。此外，将相同的晶片用于应用光学产品时，如光调制器和波长转换器件，可抑制由残余电荷引起的调制和由电荷产生引起的折射率改变。因此，应用光学产品的可靠性提高。
(2)在本发明的电荷抑制方法中，当由钽酸锂单晶体制造晶片时，可以在200-600℃的温度下理想地进行晶片的还原。
如上所述，当钽酸锂单晶体暴露于600℃以上的高温时，恐怕会丧失其压电性。因此，当还原钽酸锂单晶体制成的晶片时，可以在600℃或更低的相对低的温度下理想地对其进行处理。在本电荷抑制方法中，由于使用了具有高还原性的碱金属化合物，可以在600℃或更低的温度下将整个晶片充分还原。因此，通过在相对低的温度下进行还原处理，可以在不损害压电性的情况下抑制钽酸锂单晶体或铌酸锂单晶体的带电。
(3)在本电荷抑制方法中，可以在133×10-1-133×10-7Pa的减压条件下理想地进行晶片的还原。提高处理容器内的真空度，可以在相对低的温度下将碱金属化合物转变为具有高还原能力的蒸气。
(4)钽酸锂单晶体或铌酸锂单晶体中的氧表现出与锂的高结合力。因此，在还原处理中，氧可能以与锂结合的状态、即以氧化锂的状态被放出。结果，单晶体中的锂浓度下降从而改变锂∶钽(铌)的比率，因此恐怕会改变其压电性。
因此，可以将用作还原剂的碱金属化合物理想地制成锂化合物。从而，可以使单晶体中的氧与还原剂中的锂原子反应。因此，单晶体中的锂原子不大可能被释放。因此，锂∶钽(铌)比率不会改变，从而压电性不会下降。此外，由于锂是单晶体的组成成分，不用担心因其它成分的混合引起的污染。
(5)在本电荷抑制方法中，可以使用一种实施方案，其中使用包含碱金属化合物的还原剂；通过分开放置还原剂和晶片，或者通过将晶片埋在还原剂中进行晶片的还原。在本实施方案中，可以使用碱金属化合物的粉末、丸粒等作为还原剂。由于可以使用碱金属化合物本身的粉末、丸粒等，本实施方案易于实施。此外，当将晶片埋在还原剂中时，还原剂以高的浓度与晶片表面接触。因此，可进一步促进晶片的还原。
(6)此外，当使用碱金属化合物溶解或分散于溶剂中的碱金属化合物溶液作为还原剂时，可以使用一种实施方案，其中通过分开放置还原剂和晶片、或者通过将晶片浸入还原剂中、或者通过将还原剂涂抹到晶片表面上进行晶片的还原。
在本实施方案中，使用碱金属化合物溶液作为还原剂。例如，碱金属化合物溶解或分散于有机溶剂中的碱金属化合物溶液，该溶液被加热时产生有机气体。通过将碱金属化合物蒸气充入这种有机气体中，可以提高碱金属与晶片之间的反应。从而，将整个晶片均匀地还原。此外，将晶片浸入相同的溶液中时，或者将相同的溶液涂抹在晶片表面时，还原剂会以高的浓度与晶片表面接触。因此，可以进一步促进晶片的还原。
(7)根据本发明的用于压电氧化物单晶体的电荷抑制设备，包括：用于容纳晶片和还原剂的处理容器，其中晶片由钽酸锂单晶体或铌酸锂单晶体制成，还原剂包括碱金属化合物；将处理容器内部加热到200-1000℃温度的装置；和降低处理容器内部压力的装置。
在本电荷抑制设备中，处理容器中的晶片和还原剂被加热装置加热。此外，处理容器的内部由减压装置减压。从而，根据本电荷抑制设备，可以容易且简单地进行上述的电荷抑制方法。而且，由于使用化学反应相对温和的碱金属化合物作为还原剂，本电荷抑制设备具有高的安全性。应当说明的是，本电荷抑制设备的优选方案与上述本电荷抑制方法的优选实施方案一致。
本电荷抑制方法中，使用还原剂在预定条件下还原晶片。由于整个晶片可以被充分还原，因此可以有效地抑制晶片带电。此外，通过适当调整还原剂、处理条件等，可以控制晶片的还原程度。
本电荷抑制设备包括用于容纳晶片和还原剂的处理容器、加热装置和减压装置。根据本电荷抑制设备，可以容易且简单地进行上述的电荷抑制方法。
附图说明
图1为电荷抑制设备的示意图，根据本发明的第一实施方案。
图2为说明如何将在处理容器中放置晶片的模型图(第一实施方案)。
图3是说明如何在处理容器中放置晶片和还原剂的模型图(第二
实施方案)。
图4是说明处理温度和体电阻率之间的关系的曲线图(实施例11-15)。
图5是说明处理温度和体电阻率之间的关系的曲线图(实施例16和实施例17)。
图6是显示处理压力和体电阻率之间的关系的曲线图(实施例21-22)。
图7是说明处理时间和体电阻率之间的关系的曲线图(实施例31-34)。
标记说明
1：电荷抑制设备
2：处理容器
3：加热器(加热装置)
4：真空泵(减压装置)
50：晶片
51：晶片盒
52：容器
60：氯化锂粉末(还原剂)
61：皮氏培养皿(petri dish)
62：碳酸锂溶液(还原剂)
具体实施方式
下文中，将详细描述根据本发明的电荷抑制设备的实施方案。而且，当描述本电荷抑制设备的实施方案时，将同时描述根据本发明的电荷抑制方法。
(1)第一实施方案
首先，描述本实施方案中的电荷抑制设备的配置。在图1中，图示了电荷抑制设备的概图。而且，图2中利用模型显示了如何在处理容器放置晶片。如图1所示，电荷抑制设备1包括处理容器2，加热器3，和真空泵4。
处理容器2由石英玻璃制成。处理容器2相对端中的一个与管道连接。通过该连接管道，对处理容器2进行抽真空。在处理容器2中，装有晶片50和氯化锂粉末60。
晶片50由石英晶片盒51支撑。晶片50由42°的Y-X切割的钽酸锂单晶体构成。晶片50的直径为4英寸(约10.16cm)，厚度为0.5mm。以50片的数量、约5mm的间距放置晶片50。
将氯化锂粉末60独立于晶片50放置在石英玻璃制成的皮氏培养皿61中。氯化锂粉末60是本发明的还原剂。待提供的氯化锂粉末60的量为100g。
设置加热器3以便使其覆盖处理容器2的周围。加热器3包含在构成本电荷抑制设备的加热装置之中。
真空泵4通过管道与处理容器2相连。真空泵4将处理容器2中气体抽出，以便将处理容器2内部抽真空。真空泵4包含在构成本电荷抑制设备的减压装置之中。
下面，通过本实施方案的电荷抑制设备描述电荷抑制处理的示例流程。首先，通过真空泵4，将处理容器2内部转变为约1.33Pa的真空气氛。然后，通过加热器3，加热处理容器2以便在3小时内将处理容器2内部的温度升高到550℃。当处理容器2内的温度达到550℃时，保持这种状态18小时。此后，关闭加热器3，自然冷却处理容器2的内部。
根据本实施方案，可得到下面所述的优势。也就是说，在本实施方案中，使用氯化锂粉末60作为还原剂。因此，可以使钽酸锂单晶体中的氧与还原剂提供的锂原子发生反应。因此，钽酸锂单晶体中的锂原子不大可能被释放。所以，钽酸锂单晶体中的锂∶钽比率不会改变，从而压电性不下降。而且，由于锂是钽酸锂单晶体的组成成分，不用担心因混入其它成分造成的污染。此外，氯化锂粉末60易于处理，因此可以安全地运行电荷抑制设备。
在本实施方案中，氯化锂粉末60的用量为100g。根据预备实验，在上述的处理条件下(550℃和18小时)，氯化锂粉末的消耗量约为40g。因此，在本实施方案中，可以连续地进行还原反应，因此可以将整个晶片50均匀地还原。结果，可以有效地抑制晶片50的带电。
在本实施方案中，由于处理容器2的内部变成约1.33Pa的真空气氛，氯化锂粉末60变成高还原能力的蒸气。因此，可以在550℃下进行还原处理，从而可以在不损害压电性的情况下进行整个晶片50的还原。
(2)第二实施方案
第二实施方案与第一实施方案的不同在于改变了还原剂的类型和放置形式。由于其它的配置与第一实施方案相同，所以这里将描述不同之处。
图3中，以模型说明了如何在本实施方案中放置晶片与还原剂。图3中，与图2中对应的组成部分用相同的参考数字标出。如图3所示，晶片50的两个相对表面涂覆有碳酸锂溶液62，溶液62是将100g的碳酸锂粉末溶入聚乙烯醇。在本发明中碳酸锂溶液62是还原剂。通过将晶片50浸入碳酸锂溶液62中，将碳酸锂溶液62涂抹到晶片50的表面，实施对晶片50的涂覆，随后在温室和200℃下将它们干燥。在处理容器2中，仅放置其中装有晶片50的晶片盒51。而且，以与第一实施方案相同的方式进行电荷抑制处理。
根据本实施方案，除第一实施方案所描述的操作和优势之外，可得到下面所述的优势。也就是说，在本实施方案中使用碳酸锂溶液62作为还原剂。碳酸锂溶液62被加热时产生有机气体。通过将碳酸锂蒸气充入该有机气体中，可促进晶片50的还原。此外，由于设置酸锂溶液62使其与晶片50的表面相接触，进一步促进了晶片50的还原。
(3)其它实施方案
到目前为止，已经描述了根据本发明的电荷抑制设备的几个实施方案。然而，本电荷抑制设备的实施方案不限于上述实施方案，而且在本领域技术人员的知识的基础上，可以以经过多种改变和修改的多种形式实施。
例如，在上述的实施方案中，在钽酸锂单晶体制成的晶片上进行电荷抑制处理。然而，可以对铌酸锂单晶体制成的晶片进行处理，而且，可以同时对由各个单晶体制成的晶片进行处理。另外，可以对加入金属(如铁)的钽酸锂单晶体或铌酸锂单晶体制成的晶片进行处理。在这种情形中，添加的金属可以列举出铁、铜、锰、钼、钴、镍、锌、碳、镁、钛、钨、铟、锡、稀土元素，等等。而且，当取单晶体的总重量为100％时，添加量以重量计可为0.01％或更多至1.00％或更少。添加有金属(如铁)的钽酸锂晶体等具有电荷中和特性，可以将表面电荷自中和并将它们除去。通过还原由这种单晶体制成的晶片，可以更有效地抑制晶片带电。应当指出，所用晶片的形状、抛光状态等没有特别的限制。例如，建议使用从单晶体切至预定厚度的切割状态的晶体块，此外，可以使用表面进行镜面抛光的这种晶体块。
构成还原剂的碱金属化合物的类型不受上述实施方案的限制。例如，在锂化合物的情形中，除上述实施方案中使用的氯化锂和碳酸锂之外，可以使用氢氧化锂等。此外，建议使用锂化合物以外的碱金属化合物，具体而言有钠化合物，如碳酸钠和氢氧化钠，钾化合物，如碳酸钾、氢氧化钾和氯化钾。建议独立使用这些碱金属化合物中的每一种，或建议结合使用使用它们中的两种或多种。
在第一实施方案中，将还原剂和晶片分开放置，然而，可以将晶片埋在还原剂中来运行电荷抑制处理。而且，可建议使用包含碱金属化合物的气体作为还原剂。在这种情况下，建议将包含碱金属化合物的气体引入到保持在预定条件下的处理容器中的同时，进行电荷抑制处理。或者，建议在将包含碱金属化合物的气体引入处理容器并将其连续从中抽出的同时，进行电荷抑制处理。
如同第二实施方案，当使用碱金属化合物溶液作为还原剂时，希望使用一种不会在真空气氛中产生氧的液体作为溶剂。例如，除上述的聚乙烯醇之外，也可以使用诸如甘油的有机溶剂，甘油是一种易于得到有机溶剂。此外，当使用碱金属化合物溶液作为还原剂时，考虑到进一步促进晶片的还原，可建议使碱金属化合物的浓度尽可能地高。另外，当使用碱金属化合物的溶液时，建议在容器中提供相同的溶液，并将其与晶片分开放置，或建议将晶片浸入相同的溶液中。
在上述的实施方案中，在约1.33Pa的真空气氛中进行处理。然而，处理压力没有具体的限制。低于1.33Pa的压力下，即更高的真空气氛中的处理较为合适。
此外，处理时间没有具体的限制，但当考虑处理温度等条件时，可近似确定处理时间。因此通过调整还原剂的类型、使用量、放置形式、处理容器内的真空度、处理温度和处理时间，可以控制晶片的还原程度。
实验实施例
(1)通过第一实施方案进行的电荷抑制处理
通过使用依照上述第一实施方案的电荷抑制设备，可在下表1和表2所示的条件下进行不同的电荷抑制处理。按照根据第一实施方案的电荷抑制处理流程进行电荷抑制处理。如表1所示，将处理压力为8.38×10-1Pa且处理时间为18小时但改变其处理温度的多个电荷抑制处理标记为实施例11到15。此外，将处理压力相同且处理时间为6小时但改变其处理温度的多个电荷抑制处理标记为实施例16和17。如表2所示，将处理温度为550℃且处理时间为18小时但改变其处理压力的电荷抑制处理标记为实施例21到25。应当指出，为了比较，根据各自的条件将不使用还原剂进行的电荷抑制处理标记为比较例11到15和21到23。
                                     表1
  还原剂   处理时间(小时)   处理温度(℃)
  250   350   450   550   600
  氯化锂粉末   18   实施例11   实施例12   实施例13   实施例14   实施例15
  无   18   比较例11   比较例12   比较例13
  氯化锂粉末   6   实施例16   实施例17
  无   6   比较例14   比较例15
*处理压力：8.38×10-1Pa
                                                 表2
  还原剂   处理压力(Pa)
  133×10-1   133×10-2   133×10-3   133×10-6   133×10-7
  氯化锂粉末   实施例21   实施例22   实施例23   实施例24   实施例25
  无   比较例21   比较例22   比较例23
处理温度：550℃，处理时间：18小时
对于进行电荷抑制的各个晶片，测量其体电阻率和透射率。使用TOA DKK公司生产的“DSM-8103”测量其体电阻率。使用紫外-可见光分光光度计(NIHON BUNKOU公司生产的“V570”)测量其透射率。此外，将晶片置于设定为80±5℃的托盘上，测量随后表面电压随时间的变化。并且测量表面电压变到0kV所需的时间(电荷中和时间)。在表3和表4中，列出了分别根据实施例和比较例进行电荷抑制处理的晶片的测量结果，以及未处理晶片的测量结果。应当指出，表3和表4中的表面电压是将晶片置于80±5℃的托盘上后随即得到的值。此外，在图4中，显示了处理温度与体电阻率以及电荷中和时间(处理时间18小时，实施例11-15)之间的关系。在图5中，显示了处理温度与体电阻率以及电荷中和时间(处理时间为6小时，实施例16和17)之间的关系。在图6中，显示了处理压力与体电阻率以及电荷中和时间(实施例21-25)之间的关系。
                                                                     表3
  实施例11   实施例12   实施例13   实施例14   实施例15   比较例11   比较例12   比较例13
  体电阻率(Ω·cm)   3.8×1013   4.9×1012   7.3×1011   5.2×1011   3.9×1011   3.3×1014   2.3×1013   2.6×1013
  表面电压(kV)   3.83   1.12   0.52   0.20   0.15   4.14   2.41   2.36
  电荷中和时间(秒)   42   11.7   6.8   1.0   0.5   ∞   45   46
  实施例16   实施例17   比较例14   比较例15   未处理
  体电阻率(Ω·cm)   9.8×1011   6.9×1011   6.1×1014   8.9×1013   2.3×1015
  表面电压(kV)   0.79   0.30   4.43   3.95   4.31
  电荷中和时间(秒)   8.4   5.0   ∞   ∞   ∞
                                                                       表4
  实施例21   实施例22   实施例23   实施例24   实施例25   比较例21   比较例22   比较例23
  体电阻率(Ω·cm)   3.8×1014   4.5×1011   3.3×1011   5.2×1011   3.5×1011   3.3×1013   2.3×1013   2.6×1014
  表面电压(kV)   4.1   0.41   0.16   0.20   0.7   2.34   1.5   -
  电荷中和时间(秒)   ∞   4.2   0.9   1.0   8.7   45   19.7   -
如表3所示，当比较依照实施例的晶片与依照比较例的晶片时，在相同温度下处理的晶片，所有依照实施例的晶片中体电阻率和表面电压均降低，且电荷中和时间缩短。此外，可以证实透射率也降低。因此，可以清楚还原剂有效地还原了晶片，所以抑制了带电。此外，如图4和图5所示，处理温度越高，晶片的体电阻率降低越多，且电荷中和时间缩短越多。类似地，也降低了透射率和表面电压。另外，当单独比较处理时间时，那些处理18小时的晶片的电荷抑制效果提高更大。因此，根据本发明的电荷抑制处理，据证实可以有效抑制晶片的带电。另外，通过调整处理温度或处理时间，据证实可以控制还原程度。而且，在250-600℃的范围内，可以清楚的是处理温度越高，还原程度越大，因此显著产生电荷抑制效果。
如表4所示，当比较依照实施例的晶片和依照比较例的晶片时，在相同压力下处理的晶片，所有依照实施例的晶片中体电阻率和表面电压均降低，电荷中和时间缩短。此外，据证实透射率也降低。因此，如上所述，可以清楚还原剂有效地还原了晶片，所以抑制了带电。此外，如图6所示，当处理压力从133×10-1下降到133×10-2Pa时，晶片的体电阻率降低，特别是电荷中和时间显著降低。同样透射率和表面电压也降低。应当指出，在133×10-7Pa时，体电阻率等会轻微上升。因此，在本发明的电荷抑制处理中，可以通过调整处理压力来控制还原程度。在本实施方案中，可以认为适宜的处理压力是133×10-2-133×10-6Pa。
(2)通过第二实施方案进行的电荷抑制处理
通过使用依照上述第二实施方案的电荷抑制设备，在下表5所示的条件下进行电荷抑制处理。也就是说，将处理温度为550℃且处理压力为10.5×10-1Pa但改变其处理时间的电荷抑制处理标记为实施例31-34。
                              表5
  还原剂   处理时间(分)
  碳酸锂溶液   30   45   60   120
  实施例31   实施例32   实施例33   实施例34
*处理温度：550℃，处理压力：10.5×10-1Pa
对于进行电荷抑制的各个晶片，以与上述(1)相同的方式测量体电阻率、透射率、表面电压随时间的变化和电荷中和时间。在表6中，列出了依照实施例31-34进行电荷抑制处理的各个晶片的测量结果。此外，在图7中，显示了处理时间与体电阻以及电荷中和时间之间的关系。
                                      表6
  实施例31   实施例32   实施例33   实施例34
  体电阻率(Ω·cm)   1.8×1011   4.5×1010   1.3×1010   8.2×109
  表面电压(kV)   0.06   0.04   ＜0.02   ＜0.01
  电荷中和时间(秒)   2.1   0.7   ＜0.1   ＜0.1
如表6和图7所示，处理时间越长，晶片的体电阻率和表面电压降低越多，并且电荷中和时间缩短越多。此外，据证实透射率也降低。因此，在本发明的电荷抑制处理中，通过调整处理时间可以控制还原程度。在本实施方案中，当调整处理时间至60分钟或更长时，可以清楚显著产生了电荷抑制效果。

Claims (7)

1.一种压电氧化物单晶体的电荷抑制方法，其特征在于它包括：将钽酸锂单晶体或铌酸锂单晶体制成的晶片和包含碱金属化合物的还原剂置于处理设备中；和
通过将处理设备内部保持在200-1000℃的温度和减压条件下，还原晶片。
2.根据权利要求1所述的压电氧化物单晶体的电荷抑制方法，其中该晶片由钽酸锂单晶体制成；并在200-600℃的温度下进行晶片的还原。
3.根据权利要求1所述的压电氧化物单晶体的电荷抑制方法，其中在133×10-1-133×10-7Pa的减压条件下进行晶片的还原。
4.根据权利要求1所述的压电氧化物单晶体的电荷抑制方法，其中碱金属化合物为锂化合物。
5.根据权利要求1所述的压电氧化物单晶体的电荷抑制方法，其中该还原剂包括碱金属化合物；并通过分开放置还原剂和晶片，或将晶片埋在还原剂中进行晶片的还原。
6.根据权利要求1所述的压电氧化物单晶体的电荷抑制方法，其中该还原剂是碱金属化合物的溶液，其中碱金属化合物溶解或分散于溶剂中；和
通过分开放置还原剂和晶片，或将晶片浸入还原剂中，或将还原剂涂抹在晶片表面进行晶片的还原。
7.一种用于压电单晶体的电荷抑制设备，包括：
容纳晶片和还原剂的处理容器，该晶片由钽酸锂单晶体或铌酸锂单晶体制成，该还原剂包含碱金属化合物；
将处理容器内部加热到200-1000℃的温度的装置；和
使处理容器内部减压的装置。
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