CZ201188A3 - Príprava monokrystalu granátové struktury s dotací o prumeru az 500 mm - Google Patents

Príprava monokrystalu granátové struktury s dotací o prumeru az 500 mm Download PDF

Info

Publication number
CZ201188A3
CZ201188A3 CZ20110088A CZ201188A CZ201188A3 CZ 201188 A3 CZ201188 A3 CZ 201188A3 CZ 20110088 A CZ20110088 A CZ 20110088A CZ 201188 A CZ201188 A CZ 201188A CZ 201188 A3 CZ201188 A3 CZ 201188A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
crystal
crucible
melt
diameter
nucleus
Prior art date
Application number
CZ20110088A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ303673B6 (cs
Inventor
Houzvicka@Jindrich
Bartos@Karel
Original Assignee
Crytur Spol. S R. O.
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 Crytur Spol. S R. O. filed Critical Crytur Spol. S R. O.
Priority to CZ20110088A priority Critical patent/CZ303673B6/cs
Priority to CN201280008966.9A priority patent/CN103370452B/zh
Priority to EP12705610.9A priority patent/EP2675944B1/en
Priority to KR1020137021663A priority patent/KR101858779B1/ko
Priority to JP2013553783A priority patent/JP5728097B2/ja
Priority to PCT/CZ2012/000006 priority patent/WO2012110009A1/en
Priority to US13/979,751 priority patent/US9499923B2/en
Publication of CZ201188A3 publication Critical patent/CZ201188A3/cs
Publication of CZ303673B6 publication Critical patent/CZ303673B6/cs
Priority to IL227271A priority patent/IL227271A/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C30CRYSTAL GROWTH
    • C30BSINGLE-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
    • C30B15/00Single-crystal growth by pulling from a melt, e.g. Czochralski method
    • C30B15/20Controlling or regulating
    • C30B15/22Stabilisation or shape controlling of the molten zone near the pulled crystal; Controlling the section of the crystal
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C30CRYSTAL GROWTH
    • C30BSINGLE-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
    • C30B15/00Single-crystal growth by pulling from a melt, e.g. Czochralski method
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C30CRYSTAL GROWTH
    • C30BSINGLE-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
    • C30B29/00Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
    • C30B29/10Inorganic compounds or compositions
    • C30B29/16Oxides
    • C30B29/22Complex oxides
    • C30B29/28Complex oxides with formula A3Me5O12 wherein A is a rare earth metal and Me is Fe, Ga, Sc, Cr, Co or Al, e.g. garnets

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

Príprava monokrystalu aluminátu lutecia a ytria s dotací oxidu vzácných zemin a prechodných prvku spocívá v tom, ze se pripraví sintráty smesi oxidu, které se protaví, a homogenizují minimálne 1 hodinu. Monokrystalický zárodek má rozmery minimálne 8 x 8 mm a délku 100 mm. Rychlost rustu krystalu a rozsírení kuzele krystalu se udrzuje rovnomerne pod úhlem minimálne 60.degree. od osy krystalu do prumeru minimálne 80 % prumeru kelímku o minimálním prumeru 100 mm. Poté se jeho prumer i nadále udrzuje regulací teploty na rozhraní krystal/tavenina a rychlostí tazení krystalu a rychlostí rotace. Konec procesu nastane odtrzením krystalu od taveniny, pricemz krystal zustává stále uvnitr kelímku, v zóne, ve které rostl, zde se provádí i dotemperování krystalu.

Description

Pro pěstování krystalů obecné struktury A3B5Ci2 (např, YiALOi, ÍYAG) I n, a l o π .. a r\ nebo (Lu Y)3A15Oi2, (LuYAG)) o průměrech do 80^m s dotacemi různých pr^ků^e běžně používá Czochralskiho metoda. Tyto krystaly jsou Současné době intenzívně studovány jako perspektivní matenaly v technice pevnolátkových laserů velmi vysokých výkonů, ale7 mají další použiti jako scintilátory, optické prvky, komponenty v přístrojové nebo osvětlovací echnice, ve šperkařství. Proto je velmi žádoucí připravit kvalitní krystaly větších průměrů Takové matenaly, s průměrem 200 i případně více mm a optickou kvalitou nebyly dosud připravený krystalů Czochralskiho metodou zpravidla^ probíhá víridiovém i tání je 205^ tání iridii u í maximalni * Tkril pro použití iridiového kelímku, aniž by došlo k jeho poškozeni, je 2 300(C. Pěstování krystalů YAG a LuAG velkých průměrů z iridiových kelímků je velmi obtížné z důvodu velkého radiálního h° gradientu (rozdli teplot tavemny u stěny kelímku a uprostřed kelímku), který je nutný pro přípravu krystalů y optické kvalitě. Růstová z^na krystalu je oddělenabd temperaícm zonj^ickem kelímku. Krystal se vytahuje nad víčko kelímku, odvod tepla 'je X” ν7Γ T1 V1Ck° kelímkukde je temperapční teplota podstatně nižší než v růstové k - Je nUtné Pr° pěstování velkých krystalů původní Czochralskiho metodu upravit, nebo připravit metodu jinou.
Příkladem takové změny technologie pro vypěstování krystalů YAG, LuAG a GGG o prumeru nad 80 mm Czochralskiho metodou je UŠjpatent 7476Í274. Krystaly je pak možné vypěstovat pouze pn velmi pečlivé kontrole fázovéfc^zháníl jeho udržování na plocho (nezarusta do tavemny) a k odstraněni strmého teplotního gradientu na přechodí mezi růstovou a temperacm zonou používá přídavné topení v temperační zóně ( after wheater) a PCeSUriZena, °pt,icky a proces Pěstování je udržován konstantní regulací y . Iostlpáčeni. Složitost takového postupu má negativní vliv na výtěžnost těchto krystalů a stale je obtížné dosáhnout i požadovaných velkých rozměrů.
Patent CZ 300 631 B6 popisuje přípravu krystalů pro scintilační detektory a pevnolátkových lasseru s dotacemi prvků vzácných zemin.
Patent CZ 248913 popisuje pěstování monokrystalů z tavenin oxidů jedno i více složkových pri maximálním využití tavenin* obsažené v kelímku. Dosahuje toho úpravou teplotního režimu a definováním polohy izotermy maximální teploty uvnitř kelímku gradientem teploty směrem k hornímu okraji kelímku.^směrefft Konec procesu nastane zkrystalizováním suroviny v kelímku. Nevýhodou tohoto postupu je, že do krystalu není možné zabudovat stejne množství dopantu jako je jeho koncentrace vtavenině a tudíž výsledkem ie nehomeogenní krystal. Uvedený spis se nezabývá otázkou optické homogenity na úrovni kteraje v současné době vzhledem k jeho technickému využití požadována
Dokument JP 83877 A popisuje pěstování krystalů metodou Czochralskiho a teplotu na tazovem rozhraní kontroluje pomocí systému termočlánků.
Krystaly aluminátů ytria a vzácných zemin velkých průměrů mimo výše uvedený patent byly do současnosti připraveny pouze metodami HEM (Heat Exchange Metod) a TGT (Temperature Gradient Technique), které jsou náročné z hlediska aparatumího vybavení.
Metoda HEM (Khattak, C.P. and F. Schmid, Growth of the world's largest sapphire crystals. Journal of Crystal Growth, 225(2001)572) používá molybdenový kelímek o velkém průměru kteiy je umístěn v aparatuře v nosiči, který je v kontaktu s relativně malým průměrem výstupu tepelneho výměníku. Na dno kelímku v místě kontaktu s tepelným výměníkem se umísti orientovaný zárodek a kelímek se naplní vsázkou. Aparatura se uzavře a evakuuje a postupně se zvyšuje teplota vsázky. Před roztavením vsázky se do tepelného výměníku začne vhánět plynné helium, které omývá dno kelímku v místě umístění zárodku, aby nedošlo k jeho uplnemu roztavení, ale pouze k jeho částečnému natavení. Růst krystalu je zahájen a udržován dalším snižováním teploty výměníku. Krystalizace začíná na částečně nataveném zárodku u dna kelímku. V průběhu růstu je chladnější materiál u dna kelímku a teplejší v jeho horní časti, coz stabilizuje gradient teploty a minimalizuje konvekci v tavenině. Narůstající krystal je y průběhů rustu neustále ponořen pod hladinou taveniny a je chráněn proti mechanickým a teplotním poruchám okolní taveninou. To stabilizuje fázové rozhraní tavemna - krystal, které je v tomto případě zakřivené a proto není nutné vyrovnávat tyto asymetrie rotací kelímku nebo krystalu. Úplného zatuhnutí vsázky je dosaženo řízeným snižováním teploty výměníku pece. Poslední část materiálu, která krystalizuje, se nachází u sten kelímku. Metoda HEM má primární nevýhodu v ceně procesu používající drahé hélium.
Rozdíl mezi metodami HEM a TGT je ten, že metoda TGT nepoužívá jako teplosměnné medium helium (ani jmý plyn) a gradient teploty je vytvořen vhodnou geometrií topného elementu a použitím vodou chlazených grafitových elektrod. Zárodek je vložen do zúžené válcové nebo kónické části dna kelímku, který je umístěn na kovový nosič (molybden) který je chlazen vodou Podobná konstrukce kelímku je využita i v Bridgman-Stockbargerově v’ LdUdU uvedenych výše Je výhodné používat pro růst krystalů kónický tvar kelímku. Metoda TGT byla patentována v roce 1985. Krystaly granátové struktury (zatím . . ??ak doposud nevykazují dostatečné kvalitativní parametry použitelné k výrobě narocnych optických prvků (Yang, X.B., et al., Growth of large-sized Ce:Y3Al5O]2 (Ce YAG) gradient techni^e (TGT)· Journal of Crystal Growth, JU(2UU9)3()92). Metodu TGT popisuje rovněž čínský patentový spis tl0117051516 A
Alumináty velkých rozměrů jsou také pěstovány i metodou Bagdasarova (nazývanou též Horizontal Directed Crystahsation). Krystaly jsou pěstovány z taveniny v kelímku ve tvaru lodJCky která je protahována v horizontálním směru v teplotním gradientu. Pěstovaný material je roztaven průchodem kelímku topnou zónou, kde ve vhodně zvoleném gradientu teploty dochází ke vzniku krystalické fáze. Pro získání přesně orientovaného krystalu se do zuzené časti lodičky umístí zárodek s požadovanou orientací. Tyto krystaly mají obdélníkový (nikoliv kulatý) tvar a jejich optické vlastnosti jsou obecně považovány za nedostatečné.
k '-z pic tl
K vypěstování krystalů velkých průměrů je používáno několik dalších metod. Za zmínku stojí primárně metody EFG, Stepanov, Stockbarger, Bridgman, atd. Tyto metody však nejsoí používaný k pěstovaní výše uvedených krystalů velkých rozměrů ať už z hlediska kvality nebo vůbec možnosti dosáhnout průměru krystalu granátové struktury nad lOfímm.
K pěstování velkých krystalů YAG nebyla použita ani Kyropoulova metoda přípravy. Tato metoda slouží především pro pěstování velkých monokrystalů safíru a safíru s dotací titanu Z KYbíWO metť°U Csl, CaF2, CsB3O5, LiF, vJS KCa Polovodičové krystaly jako jsou InP, GaAs, ZnTe vciKycn prumeru.
použita k přípravě monokrystalů v roce 1926 (Z.Anorg.Chem. 154(1926)3()8). Tuto metodu přípravy monokrystalů lze realizovat jak v případě odporového ohřevu, tak i pro indukční ohřev kelímku, pro libovolné složení pěstovaní atmosfér^ (včetně vakua) a libovolný material kelímku. Princip Kyropoulovy metody částečně vychází z přípravy monokrystalu metodou Czochralskiho (Z.Physik.Chem. 92(1917)219) Aparatumí vybaveni pro Kyropoulovu metodu je podobné jako pro Czochralskiho metodu. Porovnáme-li techniku pnpravy monokrystalů metodou Czochralskiho a Kyropoula je zřejmé že metťa je PTO přípraVU delŠÍCh ° menším Průměru a naopak Metodou Kyropoula není narůstající monokrystal tažen na zárodku ven z taveniny (Czochralski), ale růst krystalu je řízen odvodem tepla zárodkem a snižováním teploty taveniny tak, aby růstová izoterma, odpovídající fc&uí tání pěstovaného krystalu, směřovala do tavenmy a rust krystalu probíhal pod hladinou taveniny. Po roztavení vsázky její homogenizaci a nastaveni pěstovací teploty je orientovaný zárodek čtvercového nebo kruhového průřezů požadovaného materiálu, který rotuje nízkou rychlostí (2 ^56t/min) Ponořen do tavenmy do geometrického středu kelímku. Pro Czochralskiho metodu je charakteristické, ze průměr krystalu je maximálně 0,6 násobkem průměru kelímku. J
Další metodou k vypěstování velkých krystalů je metoda SAPMAC (Sapphire Growth Technique with Micro-Pulling and Shoulder Expending at Cooled Centre) (Cryst Res v±°L( SAPMAC je SX v molybdenovém kelímku nasazením chlazeného zárodku, rozšířením profilu na požadovaný rozměr a kombinaci pomalého tažení krystalu s jeho pomalým zarůstáním do taveniny.
Pěstování v oxidační atmosféře (směs dusík + kyslík) probíhá v pecích s indukčním ohřevem ndiovych kelímcích. V pnpadě použiti redukční atmosféry (směs argon + vodík) v pecích s odporovým ohřevem v molybdenových nebo wolframových kelímcích. Rozhodujícím faktorem, pro použití jednotlivých typů pěstovacích atmosfér je kromě jiného v případě pěstovaní dotovaných krystalů YAG nebo LuAG požadovaný oxidační stav dopantu
Γίu YAG : YbLUAG : > nutnéužít θχί^ί atmosféru (směs dusík + kyslík), abychom zabránili redukci Yb3+^ Yb2+ a pěstování musí probíhat v Ir kehmku. Naopak v případě krystalu YAG:Ce, kdy je žádoucí přítomnost Ce3+, je preferován molybdenový nebo wolframový kelímek a redukční atmosféra.
Velké krystaly granátové struktury (YAG, LuAG, GGG s dotací oxidy ceru, praseodymu neodymu, yterbia, samaria, holmia, dysprosia, erbia, terbia, thulia, ale i vanadu, manganu a titanu) nalézají použití v řadě aplikací, z nichž hlavními jsou aplikace scintilační a zobrazovací (např. medicinální, bezpečnostní, defektoskopické, přístrojové), osvětlovací (wafery nebo obecne osvětlovací elementy kombinované s LED), šperkařské nebo laserové (vysoce výkonné pevnolatkové lasery).
Jak je s uvedeného přehledu zřetelné, v současné době neexistuje uspokojivá metoda těchto matenalu v odpovídající optické kvalitě, ceně i velikosti.
přípravy
Podstata vynálezu
Metoda se týká přípravy krystalů granátové struktuiy s dotací prvky některých přechodných Lu3A1sO>2· Υο^ΚΕ,ΤΜΧΑΙ,Ο,ζ. resp. bU ^(KbJIIMKAhOiz), kde (RE) jsou prvky vzácných zemin Ce, Pr, Nd, Srn, Eu, Tb, Dy Ho Er
TV VCrTi’ Mn, Co a X je 0 až 3. Výše ’uvedené edostatky jejich přípravy v kelímku, uloženém v peci, kde se do kontaktu s taveninou uvede rotující monokrystahcky zárodek, přičemž axiální gradient teploty v prostoru kelímku s taveninou se pohybuje v rozmezí 0,1 až 10 °C/cm, s výhodou v rozmezí 1 až 6 °C/cm kdy v miste kontaktu monokrystalického zárodku s taveninou dochází k růstu krystalu na zárodku, resi nova metoda přípravy těchto materiálů, která spočívá podle vynálezu vtom že se vícesložková směs oxidového systému zhomogenizuje a slisuje do Špalků, které se predsintruji až na teplotu keramického přechodu, přičemž dojde ke smrštění, a zabudování dopantu do mřížky oxidu, Špalky se vloží se do kelímku a protaví. Tavenina se promíchává a omogenizuje prouděním tavenmy v důsledku rozdílného axiálního teplotního gradientu nebo mechanickým promícháním oxidů kovů, za současného odstranění mikrobublin z tavenmy po dobu mimmálně 1 hodiny. Potom se do kontaktu s hladinou zhomogenizované tavenmy umístěné v kelímku uloženém v pěstovací peci uvede monokrystalický zárodek , který ma rozměry minimálně 8 x 8 mm a délku 100 mm. Pro rychlý odvod tepla je
Í Yd? V keramickém’ kovovém nebo monokrystalickém, ni o a rOtuje 1 35 20 <^ek za minutu a je tažen θ r’ m 2mm/h^. Rychlost otáček a tažení se ke konci procesu růstu krystalu snižují knule. Rychlost rustu krystalu a rychlost tažení krystalu se reguluje úpravou teploty na rozhraní krystai/tavenina na základě optického, váhového nebo vizuálního sledování krystalu, ozsirovani kužele krystalu se udržuje rovnoměrně pod úhlem minimálně 60° od osy krystalu do průměrů minimálně 8Q% průměru kelímku o minimálním průměru lOCÍmm Po dosaženi požadovaného průměru je jeho průměr udržován regulací teploty na rozhraní krys a /tavenina s minimálními odchylkami od dosaženého průměru, za současného zarůstání krystalu pod tavemnu Teplota na rozhraní krystal/tavenina se reguluje na základě optického váhového nebo vizuálního sledování krystalu typicky regulací příkonu peci, ale i dalšími postupy jako např. rychlosti taženi a otáček. Konec procesu nastane odtržením krystalu od tavenmy, pncemz ale vždy zůstává krystal v zóně, ve které rostl, růstová zóna je identická ZOnOU; se provádí v temperační zóně těsně pod Jbodení taní krystalu mipimalne 2 hodiny a rychlost sestupu teploty je maximálně 100 °C/h^.
S výhodou je směs oxidů pjed vložením zárodečného monokrystalu do kelímku protavována při teplote vyšší nez je lbo4 tam a míchána minimálně 2 hodiny ke zvýšení homogenity a odstraněni mikrobublin, & j je vakuum nebo je redukční s výhodou dusík něho am -T Pestovací atmosféra parciálním daku aíespoh I kPa. Pro lepěi odvod tepIa je^^,^* ° péstovacl atmosféra
Monokrystal o složení podle obecného vzorce π n γ\ /οεταλ ai zahrnuje prvky Ce, Pr Nd Srn Dv Ho V Cr Ti kde (RE,TM)
Monokrystal o složení podle obecného vzorce ÍT n ΥΊ zde* τλλλ A1 ~ zahrnuje prvky Eu, Tb, Er Yb a kde x - 0 no? ft kde (RE, TM) vakuu, nebo víZ
P^ Ce, Pr, Nd, v oxidační atmosfér směsi S hmotnosti, průměru a délce narůstajícího křystalu mterVala v ^vlsIosti na
Xr *““· v—·'—· .“ΧΛΧ
S o.t kontaktem zárodku 1 s taveninou ? pí; v ♦ υ* - - , de Je pěstovaní zahájeno s hMnou taveniny mk, aby byl pod'ni zanořen ’„S cToÍmm a^ŤpX^t™ zárodku byla s taveninou spojena. Zárodek odvádí velkou část krystaliičního tepla Jeho průměr must byt φ min. 8 mm nebo průřez 8x8 mm a délka alespoň 100 mm n P - u'+ připevněný na kovovém držáku 3 Kovový držák může hvt i v a P m ™ mUS' byt umístěn shora nad taveninou. Vhodný odporového ohřevu (topné elementy 4), tvořen systéX v^d^ teploty v temperančm zóně se pohyboval v rozmet Γ 6 -c, % u8^”“ rovnoměrný růst krystalu 7. Poí ý Íi« Snt topným, elementy 4 a kónickými odražeči 8 zabezpečujícími oliev felímku zabrán’10 zatuhávání rostoucího krystalu u dna nebo o stěny kelímku. Celkově krystal roste vtzv. temperacni zóně W. která je vymezena vnitřní Částí kelímku a prostorem jíd kelímku Te * několika podzón^
Požadovaný radiální gradient je v případě odporového ohřevu tvořen koncentrickými molybdenovými a wolframovými válci o různém průměru a výšce tak aby gradient tenlotv v tavenině se pohyboval v rozmezí do 5 °C/cm. ? y graaient teP|oty ohíe™ je zárodek 1 opět umístěn na držáku 3 ze shora Axiální a radiální gradient je vytvořen systémem koncentricky umístěných keramických válců 11 a ”5^ di*ů n s kruhovými otvory oddělených kSZou Xnitoů nebo zirkonovou plsti 13, tak aby se axiální i radiální gradient teploty v temperaični i tonné zóně pohybovaly rozmezí do 5 »C/cm. Pěstování krystalu 7 probíhá, v IridwXiX » krystal opět zarusta do tavemny 2. Temperaěni zóna 10. kterou krystal neopustí během celé a temPerace’je vymezena kelímkem 9, prvním keramickým válcem 11 a nyblušim horním diskem 12. Příklad vhodného uspořádáme uvedenTota 2 U drum z typických rysů vynálezu je, že metoda je využita při teplotě nad 1500 °C
Sflfím nsini* πίλΙαγΙ·! q a οκ λ a χί 1 j * od metody použité^ např při pěstování saflru např metody SAPMAC, kdy je systém pouze jednosložkový. VíSžkoW svX Plování Při Přítomnosti XI fLiynrto „S, íh k v Ί ’홓11'*“* dochází k praskání krystalu. Zásadní problémy se rak že krysal neriOTtickv^. “ ‘ ^5, meZÍ složkami znamenají, rv opticky homogenní, nescintiluje nebo není použitelný jako laser. Klíčovým ry m vynalezu je pak dokonala homogenizace směsi oxidů, která proběhne důkladným protavenim a prouděním taveniny v kelímku před zahájením pěstovacího procesu Samotné prouděni vyvolané pravě teplotním gradientem po celé délce a průměru kelímku je provedeno pn takovém uspořádám odražečů a stínění (Obr. 1 nebo 2), kdy vznikne přesný gradient teplot mezi spodní a horní částí kelímku a vnější stěnou kelímku a jeho vnitřkem Pro lepší mXTZ^ SUr°VÍna P° r0ZtaVení Promíchávána mech^eky pomoc molybdenového, wolframového nebo iridiového drátu v závislosti na použité pěstovac atmosféře. Dalším rysem jsou podmínky přípravy suroviny před jejím vložením do pece novina je slisovaná do špalků a předsintrována až na teplotu, při které doide k dalšímu smrsteni a částečnému proreagování v pevné fázi. S výhodou Jsou všecta nebo některé oxidy homogenně smíchány ještě před lisováním. Y ékt
Rust krystalu lze rozdělit do dvou fází: i) rozšiřování krystalu na požadovaný průměr- a iH flin^akTbíXíS^ V'PrVní jC V na Průměru kel™ku programově nzen tak aby došlo k rovnoměrnému rozšíření průměru z průměru zárodku na požadovaný DroXoS'- regul°™ sledováním přírůstků hmotnosti za časový interval
Lhi t - Zmenou <3ηιζονέη9 zvyšování) teploty (příkonu), případně změnou ^ch ostí taženi nebo otáček krystalu. V této fázi je zárodek, který rotuje okolo své osv rychlosti I az 20 otáček za minutu, velmi pomalu tažen rychlostí 0,1 až 2 mm/hodinu ven z m £ °táČem' < ^vého průřezu vzhledem k otáčení, tj. rozšíření v rozmezí 60^ ^88^ Pré Přenou řek™usu a středovou osou krystalu je nrS ° -, ,8 · ,PrUmer Je Pnmámě určen .průměrem kelímku, hodnota P ve válci krystalu se pohybuje v rozmezí 80^ až 98Í% průměru kelímku. Jakmile k kryStalu na Požadovaný průměr, je růst dále řízen tak, aby nedocházelo ke zmenšovaní prumeru, ani zadrhávaní o stěny kelímku. Nejjednodušším postupem je regulace teploty (pnkonu). Sledování přírůstků a průměru je provedeno „SSo krystalu, optickým systémem nebo vizuálně obsluhou. Růst krystalu je ukončen zkrystalizovanim celeho obsahu kelímku nebo dříve odtržením od zbytku taveniny.
T medy j5 Že ‘“Z81 není z prosí»™ kelímku nebo velmi těsní nad T»tnPs r.lernperacni z°uy) aje díle temperován, aby došlo k eliminaci vnitřního pnutí ξ«» skutečnost je například výrazně rozdílná od Czochralskiho melody Vpro“u temperaěni zóny je teplotní gradient držen v rozmezí 1 až 10 “C/cm což ie základním předpokladem k vypěstování velkých krystalů, aniž by došlo k velkým ďilatačiím rozdílům ™»z' »Pacnym, částmi krystalu Odrtení krystalu od taveniny vícesložkového systému s rozdílným rozdělovacím koeficientem. y
Pěstovací atmosférou je vakuum, kdy dochází k odstranění plynů rozpuštěných v tavenině a k potlačeni zachyceni bublin v rostoucím krystalu, oxidační atmosféra (v případě požadavku na vyšší oxidační stav dopantu, např. u yterbia) nebo redukční atmosféra obs^í S^odou je použito atmosféry, Μ obsahuje parih^ íeplOtní vodivosti· Vodík díky své vysoké tepelné vodivosti odvádí — - - *« VelÍk°St tak na Průměru může dosáhnout až kXiůSéZ^vporovnínsdoposudstaPy při p«p™* Nizsi gradient teploty v tavenině během růstu krystalu ve srovnání např s Czochralskiho teplOtníhO pole v tavenině- Zároveň takXch^7k“í gradientu teploty v rostoucím kiystalu a tím i ke zmenšení pnutí ve vypěstovaném krystalu X aXs^T“,^ OptiCké VlaStn°S,Í materiáta jsoucími aoDre a krystal take v mnohem mzši míre nebo dokonce vůbec neobsahuje středovou šlím, kteraje typická pro krystaly pěstované Czochralskiho metodou na kónické fázové rozhraní.
Pn temperaci je teplota po ukončení krystalizačního procesu snižována postupně U krystalu YAG je teplota s výhodou dlouhodobě (minimálně 1 hodinu) udržováTXTp^^ m, aby došlo k relaxaci krystalové mřížky. S výhodou může být využito i krátkodobého
Znv T?ty d°Ši° k °dtavení kiystalu od stěn keIímku nebo zbytkové aveniny. Teprve pak je teplota krystalu pomalu snižována, nejiychleji rychlostí 100 °C/hM·
S^ové struktury zde Smetodou HEM není používáno chlazení heliem Nicmene muže byt s výhodou použito vodík obsahující atmosféry. Zásadní rozdíl oproti teles' TGTJe “spoMtlání pece, kdy v těchto metodách je na rozdíl od teto metody použito zárodku umístěného pod taveninou (krystalizace odspodu nahoru) mkohv taženi z taveniny (kiystalizace odshora dolu). To Zžú„Je lepšTtooí^ taveniny a vede k lepším optickým vlastnostem ktystalu. Oproti Bagdasarově metodě ie Κ,ϊ, k,7StaI1ZaCež P lepší homogenitu vypěstovaného
Krybiaiu.
Příklady provedení vynálezu
Příklad 1 Pěstování krystalu Lu3.xPrxAG, kde x = 0,002 0,05 v ochranné atmosféře Ar 4- 10 až 40% v wlť T°3 br· 1 = molámí procenta Pr v krystalu). Pěstování prob^á “7 θΤ51™'3 dm vPeci s odporovým ohřevem tvořeným wolframovými yc amii 4. Surovina (sintráty LuAG, Lu2Oj, A12O3 a „praseodymové barvítko“ (Pr6On ve směsi 20 hnr. /o Ργ6Ο, i a 80 hm. % A12O3) do kelímku 9 je navřena ve stechiometrickém poměru 29,93 hirf.™ + (65,07^69,87) to.% Lu2O~ ?5) h&ZSXS kelímku 9, který je umístěn do temperační zóny 10 sestavené z W nebo Mo valcu 5, horizontálních 6 a kónických odražečů 8, aby axiální gradient teploty v prostoru kelímku s taveninou byl 1 °C/cm. Surovina je roztavena a homogenizována nuceným prouděním taveniny, iniciovaném rozdílem teplot mezi spodní a horní částí z,^ek <1 H> 1 v držáku 3 z kovového materiálu s vysokou kontaktován s hladinou taveniny oxidů 2. Poté je tažen 9^/ jerozšířen pod úhlem 80° od osy krystalu až na hodnotu
Λ vnitrniho prumeru kelímku a pak je průměr udržován konstantní regulací příkonu pece v souvislosti s optickým sledováním průměru krystalu. Po dosažení požadované hmotnosti jsou tažení a rotace zastaveny a krystal zkrystalizován do taveniny. Pak je krystal programové temperován 2 hodiny temperován při teplotě těsně pod tání a programově chlazen na pokojovou teplotu se sestupem 80 °C/hH· Výsledkem je monokrystal LuAG : Pr nazelenale barvy s plochým fázovým rozhraním o hmotnosti 10 kg.
Příklad 2
Pěstovaní krystalu Lu^Y^AG, kde x - 0,002 *0,5 v ochranné atmosféře dusík + 0,1 bbí.% yshku podle uspořádáni v Obr. 2 ( x - molámí procenta ytterbia' v krystalu). Pěstování probíhá v iridiovém kelímku 9 o objemu 1 dm3 v peci s indukčním·, ohřevem. Sintrát (izostaticky vylisované suroviny LuAG, Lu2O3, A12O3 vyžíhané na 1500¾ á tzv. „ytterbiové baryitko (směs 50 hm. % Yb2O3 a 50 hm. % A12O3 vyžíhaná na 150(^0 je naváženo do S 7“^^ P°měm 2993 hm-% A1^ + (20,07 ^69,87) hm.% Lu2O3 (0,2 50) hm; /o Yb2O3. Suroviny jsou vloženy do iridiového kelímku 9, který je umístěn do temperacni zóny 1^ sestavené z keramických válců 11, izolační plsti nebo kuliček 13 a „ ? “nZ°n?niCh dlskutakaby “i411“' gradíent teploty v prostoru kelímku s taveninou byl Z ' C/cm Surovina je roztavena. Orientovaný zárodek <110> 1 uchycený v držáku 3 z materiálu s vysokou teplotní vodivostí (safír) je kontaktován s hladinou taveniny oxidů 2. Poté je tažen rychlosti 0 1 -0,5 mm/h^. Rychlost rotace je 2 ot/min. Kužel krystaluje rozšířen pod úhlem 70 od osy krystalu az na hodnotu 90% vnitřního průměru kelímku a pak je průměr udržován konstantní yazenim přírůstku krystalu. Po dosažení požadované hmotnosti (v závislosti na objemu kelímku, ze kterého je krystal pěstován) je krystal rychloposuvem zdvižen o 3 mm a programově chlazen na pokojovou teplotu.Výsledkem je bezbarvý monokrystal LuAG · Yb s plochým fázovým rozhraním o hmotnosti 1 až 5 kg.
Příklad 3 „ kde x °'002 <5 a v ochranné atmosféře dusik + 0 1«/. _J. kyslíku v uspořádaní podle Obr. 2 metodou ( x - molátní procenta Yb v krystalu) Rychto^^ ° °bjemu 2 dml v Peci s indukčním Xemi yemost taženi 0,1 -0,5 mmdit4 Rychlost rouče 4 ot/min. Surovina ( sintráty YAG AI,O, ΥΛ ) a „ytterbiove-barvitko ( směs 50 hm. % ΥΒ,Ο, a 50 hm. «/. AI,O,) je navážena do 57 Poměru 42,45 hm./. AI,O, + (0,2 ^50) hm.% YbrO, + (7,554
Whlos^of ”a orientovaném zárodku <111>
ycmosti 0,1 0,5 mm/h^. Po dosaženi požadované hmotnosti ( v závislosti na objemu kelímku, ze ktereho je krystal pěstován) je krystal rychloposuvem zdvižen o 3 X sriSm^n na P°kojov°u íepl0tU- Výsledkem je bezbarvý monokrystal YAG : Yb s plochým fázovým rozhraním o hmotnosti 2 až 7 kg. J
Příklad 4 z X = °’002 * °*05 V ochraiuié atmosféře Ar + 10 * 40% kXk^ ObrJ (X = krystalu). Pěstování probíhá v X
Ry“st w°tframovými smyčkami.
u o li n °’ -7/ i’ Rychlost rotace 2 ot/min. Surovina ( sintráty LuAG
Lu2O3 A12O3 „cencité barvitko“ ( směs 20 htn.% CeO2 + 80 hm. % A12O3) je navážena do (O ^VhmvÍ10^ P°měrU 2993 hn % A,2°3 + <6507 - 69,87) hm.% Lu2O3 + nehoL?i^'/0 roztavena a a orientovaném zárodku <111>
nhí Ͱr °’5 Po dosažení požadované hmotnosti ( v závislosti na a ktereho Putován) je krystal rychloposuvem zdvižen o 10 mm programové chlazen na pokojovou teplotu. Výsledkem je monokrystal LuAG - Ce Žluté barvy s plochým fázovým rozhraním o hmotnosti 8 kg.
Příklad 5 .,
Pěstování ^talu Y Ce,AG, kde χ = 0.002X 0,05 v ochranné atmosféře Ar + 10 ϊ’Λ ke taku o obie“^ <X ' ““'M4 CffV Ρ»Μώ Λ kelímku o objemu 10 dm v peci s odporovým ohřevem tvořeným wolframovými smvčkami Rychlost tažení 0,1 .r^ Rychlost rotace 1 ot/min. Surovina ( siZ^ YAG AW ' Y2O3,) „ceníitebaryitko“ (CeO2 ve směsi 20 hm. % CeO2 + 80 hm. % A12O3 ) je navážena do kelímku ve stechiometnckém poměru 42,45 hm.% A12O3 + (52 55 <57 35) + (02 A
Surovina je ro^vena a krystal tažen na orientovaném zárodku ’<111> rychlostí 1 ^m05 mm/h^ P° dosaženi požadované hmotnosti je krystal rychloposuvem zdvižen o žhS h plazen na pokojovou teplotu. Výsledkem je monokrystal YAG · Ce zlute barvy s plochým fázovým rozhraním o průměru 20(hnm a hmotnosti 28kg.
Příklad 6
Pěstování krystalu YAG (Y3Al5Oi2) v ochranné atmosféře Ar + 40 obj % vodíku v uspořádáni podle 0br. 1. Pěstování probíhá v Mo nebo W kelímcích o objemu 0 1‘5 Λ dm3 5™^™ uhlíkovým topením. Rychlost tažení’0,1 <0 5 mm/h^. Rychlost rotace 2 ot/min. Surovina, sintrát YAG, je navážena do kelímku a do roztaveni je tažena na orientovaném zárodku <111> nebo <110> rychlostí 0,1 ^;0 5 mm/h^
Po dosažení požadované hmotnosti je krystal rychloposuvem zdvižen o 3 mm a programově chlazen na pokojovou teplotu. Výsledkem je bezbarvý krystal s plochým fázovým rozhraním o hmotnosti 2 až 8 kg.
Příklad 7
Pěstování krystalu LuAG (LU3AI5O12) v ochranné atmosféře dusík + 0,1 % obí. kyslíku v uspořádání podle Qbr. 2. Pěstování probíhá v iridiových kelímcích o objemu 0 75 -¾ 2 dm3 v peci s indukčním ohřevem. Rychlost tažení 0,1 ΐ 0,5 mm/h^. Rychlost rotace 2 ot/min Surovina (sintrat LuAG) je navážena do kelímku, roztavena a krystal tažen na orientovaném zárodku <111> nebo <110> rychlostí 0,1^ 0,5 mm/hM- Po dosažení požadované hmotnosti (v závislosti na objemu kelímku, ze kterého je krystal pěstován) je krystal rychloposuvem zdvižen o 3 mm a programové chlazen na pokojovou teplotu. Výsledkem je bezbarvý monokrystal LuAG s plochým fázovým rozhraním o hmotnosti 2,5 až 10 kg.
Průmyslová využitelnost
Vynález lze použít k výrobě monokrystalů aluminátů lutecia a yttria bez dotace nebo s dotací oxidy vzácných zemin a některých přechodných prvků o průměru větším než 80 mm jejichž vytržit' je y oblasti přípravy scintilační a zobrazovací (např. medicinální, bezpečnostní efektoskopicke, přístrojové), osvětlovací (wafery nebo obecně osvětlovací elementy kombinované s LED), šperkařské nebo laserové (vysoce výkonné pevnolátkové lasery).
Patentové nároky

Claims (9)

  1. I. Příprava monokrystalů velkých průměrů až 500 mm granátové struktury (aluminátů zemin a ^kterých přechodných prvků obecného Í “ YA í'’’ V'’*1’?12’ Y«.«)(RE,TMXA15O12, resp. Lu<j.x)(RE,TM)xAlsOl:), kde (RE) jsou prvky vzácných zemin Ce, Pr, Nd, Srn, Eu, Tb, Dy, Ho, Er, Tm Yb a (TM) jsou přechodné prvky V, Cr, Ti, Mn, Co a x je 0 až 3, v kelímku, uloženém v peci, kde se do kontaktu stavenmou uvede rotující monokrystalický zárodek, přičemž axiální gradient teploty v prostoru kelímku s taveninou se pohybuje v rozmezí 0,1 až 10 °C/cm s výhodou v rozmezí 1 až 6 °C/cm, kdy v místě kontaktu monokrystalického zárodkó taveninou dochází k růstu krystalu na zárodku., vyznačující se tím, že práškové oxidy se s isuji do špalků a předsintrují až na teplotu keramického přechodu, při které dojde k dalšímu smrštěni a částečnému proreagování v pevné fázi a poté se použijí k přípravě taveniny, která se, promíchává a homogenizuje prouděním taveniny nebo mechanickým promícháním oxidu kovu^za současného odstranění mikrobublin z taveniny po dobu minimálně 1 hodiny pojté se do kontaktu s hladinou zhomogenizované taveniny umístěné v kelímku, uloženém v pěstovací peci, uvede monokrystalický zárodek který ma rozměry minimálně 8 x 8Ínm a délku 100 mm a je uchycen v držáku v místě kontaktu monokrystalického zárodku s taveninou dochází k růstu krystalu na zárodku pod hladinou taveniny, přičemž zárodek během procesu rotuje rychlostí 1 až 20 otáček za minutu a je tažen tychlostí 0,1 až 2mm/h^ř, přičemž rychlost růstu krystalu a rozšíření kužele krystalu se udržuje rovnoměrně pod úhlem minimálně 60° od osy krystalu až do průměrů minimálně 80% průměru kelímku o minimálním průměru lOtfnm, rovnoměrný rust a rozšířeni kužele krystalu se udržuje rovnoměrně pod úhlem minimálně 60° od osy krys a u upravou rychlosti tažení krystalu, rychlosti rotace a regulací teploty na rozhraní krystal/tavenina na základě optického, váhového nebo vizuálního sledování, po dosažení požadovaného průměru je jeho průměr udržován s minimálními odchylkami od dosaženého průměrů dále regulací teploty na rozhraní krystal/tavenina, rychlostí tažení J0*“5® na základě optického, váhového nebo vizuálního sledování, ř rychlost otáček a taženi klesá ke konci procesu k nule, konec procesu nastane odtržením krystalu od taveniny, pnčemž ale vždy zůstává krystal uvnitř kelímku v zóně, ve které rostl, zóna růstová je identická s temperanční zónou, dotemperování krystalu se provádí v * temperacni zone uvnitř kelímku těsně pod tání krystalu minimálně 2 hodiny a rychlost sestupu teploty je maximálně 100 °C/hb4-
  2. 2. Příprava podle nároku 1, vyznačující se tím, že se práškové oxidy před slisováním smísí a zhomogenizuji.
  3. 3. Příprava podle nároku 1 až 2, vyznačující se tím, že pěstování krystalu probíhá ve wolframovém nebo molybdenovém kelímku s odporovým topením a odražeči převážně z molybdenu nebo wolframu.
  4. 4. Příprava podle nároku 3, vyznačující se tím, že pěstovací atmosféra je vakuum.
  5. 5.
  6. 6.
    Příprava podle nároku 3, vyznačující se tím, že pěstovací atmosféra je redukční.
    Poprava podle nároku 3, vyznačující se tím, že pěstovací atmosféra je argon s přídavkem vodíku o parciálním tlaku alespoň 1 kPa. g přídavkem
  7. 7.
  8. 8.
  9. 9.
    kXX^X—2Í se tím’ že pěstování probíhá v iridiovém
    -bo argonu a
    Příprava podle nároku 1, vyznačující se tím, že směs oxidů je při teplotě vyšší než am2 hodiny ke
    Ρχ^^^^Χ1? 1 32 3se tínT že monokrystal o složení (Lu Yl,
    Co^kde x Ϋθ02 Ž 05™^^ CCPr> NdSmDyH°’ VCrTi’ atmosf^n^ 2 °“ΡΟν,^,,;ί veku“· neboredukín,· ' X ΤΜΊ í Jo? 3VyznačuJící se tím’ že monokrystal o složení (Lu Y),3 ^,TMXAI5Oi2, kde (RE, TM) zahrnuje prvky Eu, Tb, Er, Yb a kde x = 0,002 až ΐ 5 se pěstuje z odpovídající tavenmy ve vakuu, nebo v redukční atmosféře směsi plynů Ar + 1L ^pX^ LU a λ se tím’ že monokrystal o složení (Lu,Y)u c ( (RE’™) Ce> Pt Nd, Srn, Dy, Ho, V Cr Ti Mn olvnů d V h °’°5 PěStUjC 2 °dVÍd* taveniny v oxidační Atmosféře směS plynu dusík nebo argon s min. 0,1 obj % kyslíku.
    se tím že monokrystal o složení (Lu Y )n x)(RE;TMXA150i2, kde (RE,TM) zahrnuje prvky Eu, Tb, Er, Yb a kde x = 0 002 až' í 5 se ~ Íys^ku^1 taVenmy V °XÍdaČní atm°Sféře směsi Plynů dusík nebo argon s min.
CZ20110088A 2011-02-17 2011-02-17 Príprava monokrystalu granátové struktury s dotací o prumeru az 500 mm CZ303673B6 (cs)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ20110088A CZ303673B6 (cs) 2011-02-17 2011-02-17 Príprava monokrystalu granátové struktury s dotací o prumeru az 500 mm
CN201280008966.9A CN103370452B (zh) 2011-02-17 2012-01-10 制备具有高达500mm直径的掺杂石榴石结构的单晶
EP12705610.9A EP2675944B1 (en) 2011-02-17 2012-01-10 Preparation of doped garnet structure single crystals with diameters of up to 500 mm
KR1020137021663A KR101858779B1 (ko) 2011-02-17 2012-01-10 500 ㎜ 이하의 직경을 갖는 도핑된 석류석 구조 단결정의 제조 방법
JP2013553783A JP5728097B2 (ja) 2011-02-17 2012-01-10 最高500mmの直径を有するガーネット型構造のドープ単結晶の調製方法
PCT/CZ2012/000006 WO2012110009A1 (en) 2011-02-17 2012-01-10 Preparation of doped garnet structure single crystals with diameters of up to 500 mm
US13/979,751 US9499923B2 (en) 2011-02-17 2012-01-10 Method for the preparation of doped garnet structure single crystals with diameters of up to 500 mm
IL227271A IL227271A (en) 2011-02-17 2013-06-30 Method for making single crystallized crystals with a garnet type of up to 500 mm

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ20110088A CZ303673B6 (cs) 2011-02-17 2011-02-17 Príprava monokrystalu granátové struktury s dotací o prumeru az 500 mm

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ201188A3 true CZ201188A3 (cs) 2013-02-20
CZ303673B6 CZ303673B6 (cs) 2013-02-20

Family

ID=45756880

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20110088A CZ303673B6 (cs) 2011-02-17 2011-02-17 Príprava monokrystalu granátové struktury s dotací o prumeru az 500 mm

Country Status (8)

Country Link
US (1) US9499923B2 (cs)
EP (1) EP2675944B1 (cs)
JP (1) JP5728097B2 (cs)
KR (1) KR101858779B1 (cs)
CN (1) CN103370452B (cs)
CZ (1) CZ303673B6 (cs)
IL (1) IL227271A (cs)
WO (1) WO2012110009A1 (cs)

Families Citing this family (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ303673B6 (cs) 2011-02-17 2013-02-20 Crytur Spol. S R. O. Príprava monokrystalu granátové struktury s dotací o prumeru az 500 mm
JP6300786B2 (ja) 2013-03-26 2018-04-04 Jx金属株式会社 リン化インジウム単結晶の製造方法
CZ2013301A3 (cs) 2013-04-22 2014-07-16 Crytur Spol. S R. O. Dioda emitující bílé světlo s monokrystalickým luminoforem a způsob výroby
CN103409806A (zh) * 2013-08-13 2013-11-27 安徽环巢光电科技有限公司 一种掺钕、铈和铬的钇铝石榴石晶体的退火方法
JP6955704B2 (ja) * 2013-10-23 2021-10-27 株式会社光波 発光装置
JP6384893B2 (ja) * 2013-10-23 2018-09-05 株式会社光波 単結晶蛍光体及び発光装置
JP5620562B1 (ja) * 2013-10-23 2014-11-05 株式会社光波 単結晶蛍光体及び発光装置
CN103757708A (zh) * 2014-01-17 2014-04-30 中国科学院福建物质结构研究所 一种高温无机闪烁晶体生长坩埚
CN103757702A (zh) * 2014-01-20 2014-04-30 中国科学院福建物质结构研究所 一种高温无机闪烁晶体的制备方法
CZ201467A3 (cs) * 2014-01-29 2015-05-20 Crytur, Spol. S R.O. Způsob přípravy monokrystalů laserové kvality
CZ305900B6 (cs) * 2014-02-11 2016-04-27 Fyzikální ústav AV ČR, v.v.i. Příprava výkonových laserových monokrystalických slabů na bázi ytterbiem dopovaných aluminátů granátu s potlačením ASE
JP6172013B2 (ja) * 2014-03-25 2017-08-02 住友金属鉱山株式会社 Gsgg単結晶の製造方法と酸化物ガーネット単結晶膜の製造方法
CZ307024B6 (cs) * 2014-05-05 2017-11-22 Crytur, Spol.S R.O. Světelný zdroj
JP6347673B2 (ja) * 2014-05-27 2018-06-27 国立研究開発法人物質・材料研究機構 Yag単結晶の製造方法
CN104357899B (zh) * 2014-11-21 2017-03-29 中国电子科技集团公司第二十六研究所 大尺寸Yb‑YAG激光晶体泡生法制备方法
RU2591253C1 (ru) * 2015-04-30 2016-07-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный университет" (ФГБОУ ВПО "КубГУ") Монокристаллический материал с неоднородным распределением оптических примесей для активного лазерного элемента
WO2016182758A1 (en) 2015-05-11 2016-11-17 Osram Sylvania Inc. Method of making a single crystal wavelength conversion element, single crystal wavelength conversion element, and light source containing same
JP6256708B2 (ja) * 2015-05-14 2018-01-10 株式会社光波 単結晶蛍光体
DE102016108682A1 (de) 2016-05-11 2017-11-16 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauelements und optoelektronisches Bauelement
US10607743B2 (en) * 2016-05-24 2020-03-31 Qsa Global, Inc. Low density spherical iridium source
CN107541780A (zh) * 2016-06-29 2018-01-05 安徽中科镭泰激光科技有限公司 石榴石基质彩色宝石及其生长方法
CN106119965A (zh) * 2016-08-25 2016-11-16 广州半导体材料研究所 Er掺杂LuAG晶体的制备方法
CN107541771A (zh) * 2017-07-20 2018-01-05 上海汉虹精密机械有限公司 能够在炉盖和炉筒内生长大直径单晶硅锭的生长炉
JP6613393B2 (ja) * 2017-11-21 2019-12-04 株式会社光波 蛍光体積層構造
CN108085743A (zh) * 2017-12-25 2018-05-29 吉林建筑大学 掺镱镥钇钆铝石榴石晶体及其制备方法
CN108486647B (zh) * 2018-05-24 2024-08-06 上海夕心半导体科技有限公司 提拉法CeAlO3晶体生长装置及其控制方法
CN110092411B (zh) * 2019-06-13 2021-01-15 中国电子科技集团公司第二十六研究所 一种含镓石榴石结构闪烁晶体的多晶料合成装置及合成方法
JP6741244B2 (ja) * 2019-07-11 2020-08-19 株式会社光波 発光装置
US12018399B2 (en) * 2019-08-21 2024-06-25 Meishan Boya Advanced Materials Co., Ltd. Crystals for detecting neutrons, gamma rays, and x rays and preparation methods thereof
CN112513347B (zh) * 2019-08-21 2021-12-24 眉山博雅新材料股份有限公司 同时具备中子和γ/X射线探测的晶体及其制备方法
WO2021031139A1 (zh) * 2019-08-21 2021-02-25 眉山博雅新材料有限公司 多组分石榴石结构闪烁晶体生长方法及设备
US12054848B2 (en) * 2019-08-21 2024-08-06 Meishan Boya Advanced Materials Co., Ltd. Crystals for detecting neutrons, gamma rays, and x rays and preparation methods thereof
CN113818079A (zh) * 2021-08-06 2021-12-21 西南技术物理研究所 一种Ho:BYF单晶生长用气氛系统
CN115506024B (zh) * 2022-09-29 2024-02-13 安徽科瑞思创晶体材料有限责任公司 一种ggg磁制冷晶体及其生长方法
CN115627523A (zh) * 2022-11-02 2023-01-20 安徽科瑞思创晶体材料有限责任公司 一种Ce掺杂的GAGG晶体及其生长方法
US12091770B1 (en) * 2023-05-31 2024-09-17 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. Asymmetric thermal fields for excluding impurities in single crystal manufacturing device
CN118087043B (zh) * 2024-04-17 2025-03-21 成都沃达惠康科技股份有限公司 一种掺铒钇铝石榴石晶体及光学元件的生产方法

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55113697A (en) * 1979-02-22 1980-09-02 Hitachi Metals Ltd Garnet single crystal body for decoration
JPS57175800A (en) * 1981-04-17 1982-10-28 Hitachi Metals Ltd Method of producing ggg single crystal
CS221217B1 (cs) * 1981-08-11 1983-04-29 Jan Zikmund Způsob přípravy suroviny pro pěstování monokrystalů granátů
JPS5988398A (ja) 1982-11-08 1984-05-22 Shin Etsu Chem Co Ltd ガリウムガ−ネツト単結晶の製造方法
CS248913B1 (cs) * 1984-08-09 1987-03-12 Bohumil Perner Způsob pěstování monokrystalů z tavenin kovových oxidů
JPH01172300A (ja) * 1987-12-25 1989-07-07 Fujitsu Ltd タンタル酸リチウム単結晶のアニール方法
JPH0648889A (ja) * 1992-07-27 1994-02-22 Tokin Corp 単結晶の製造方法
JPH06183877A (ja) * 1992-12-18 1994-07-05 Fuji Elelctrochem Co Ltd 単結晶育成装置
JPH0782075A (ja) * 1993-09-20 1995-03-28 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 酸化物単結晶の育成方法
JPH0971416A (ja) * 1995-09-06 1997-03-18 Nec Corp 結晶組成物ならびにそれを用いた固体レーザ装置
JPH101396A (ja) * 1996-06-14 1998-01-06 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 発光材料およびその製造方法
CN1062320C (zh) * 1997-02-26 2001-02-21 中国科学院上海光学精密机械研究所 自调制激光基质晶体Cr4+,Yb3+∶Y3Al5O12
JPH11180795A (ja) * 1997-12-24 1999-07-06 Sony Corp 単結晶の製造方法および製造装置
JP4702767B2 (ja) * 2004-07-01 2011-06-15 シンジーテック株式会社 放射線検出用Lu3Al5O12結晶材料の製造方法及び放射線検出用(ZxLu1−x)3Al5O12結晶材料の製造方法
US7416603B2 (en) * 2004-10-19 2008-08-26 Siltron Inc. High quality single crystal and method of growing the same
JP4146835B2 (ja) * 2004-12-17 2008-09-10 日本電信電話株式会社 結晶成長方法
DE102005043623A1 (de) * 2005-09-13 2007-03-15 Schott Ag Herstellung hochhomogener spannungsarmer Einkristalle durch Ziehen, eine Vorrichtung hierfür sowie die Verwendung solcher Kristalle
CZ300631B6 (cs) * 2006-01-09 2009-07-01 Crytur S. R. O. Monokrystaly LuAG: Pr s dotací prvku vzácných zemin pro výrobu scintilacních detektoru a pevnolátkových laseru a jejich výroba
JP2008074691A (ja) * 2006-09-25 2008-04-03 Hitachi Metals Ltd 単結晶の製造方法
JP4993284B2 (ja) * 2007-03-23 2012-08-08 国立大学法人東北大学 シンチレータ用単結晶の製造方法およびシンチレータ用単結晶
CN101705516A (zh) * 2009-09-25 2010-05-12 上海元亮光电科技有限公司 顶部籽晶温度梯度法生长大尺寸高温氧化物晶体的方法
CZ303673B6 (cs) 2011-02-17 2013-02-20 Crytur Spol. S R. O. Príprava monokrystalu granátové struktury s dotací o prumeru az 500 mm

Also Published As

Publication number Publication date
EP2675944A1 (en) 2013-12-25
JP5728097B2 (ja) 2015-06-03
IL227271A0 (en) 2013-09-30
JP2014508704A (ja) 2014-04-10
KR101858779B1 (ko) 2018-05-16
EP2675944B1 (en) 2015-03-25
IL227271A (en) 2017-04-30
CZ303673B6 (cs) 2013-02-20
US20130291788A1 (en) 2013-11-07
US9499923B2 (en) 2016-11-22
KR20140005977A (ko) 2014-01-15
CN103370452B (zh) 2017-03-22
CN103370452A (zh) 2013-10-23
WO2012110009A1 (en) 2012-08-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ201188A3 (cs) Príprava monokrystalu granátové struktury s dotací o prumeru az 500 mm
CN107304481B (zh) 氧化镓晶体的制造装置和氧化镓晶体的制造方法
Yoshikawa et al. Challenge and study for developing of novel single crystalline optical materials using micro-pulling-down method
EP2940196B1 (en) Method for producing n-type sic single crystal
US20180312996A1 (en) Sic single crystal production method and production apparatus
EP2876190A1 (en) SiC SINGLE CRYSTAL INGOT AND PRODUCTION METHOD THEREFOR
JP2007277049A (ja) SiC単結晶の製造方法
CN101580961A (zh) 还原性气氛泡生法生长晶体的方法
EP2891732A1 (en) Method for producing sic single crystal
Zhao et al. Characteristics of large-sized Ce: YAG scintillation crystal grown by temperature gradient technique
Capper Bulk crystal growth: methods and materials
Suda et al. Crystal growth of La2Hf2O7 by micro-pulling-down method using W crucible
CN106884205B (zh) SiC单晶及其制造方法
Chen et al. Growth of lead molybdate crystals by vertical Bridgman method
Goutaudier et al. Growth of pure and RE3+-doped Y2O3 single crystals by LHPG technique
US9822468B2 (en) Method for producing SiC single crystal
US10415152B2 (en) SiC single crystal and method for producing same
EP3243936B1 (en) Method for producing a sic single crystal
JP6172013B2 (ja) Gsgg単結晶の製造方法と酸化物ガーネット単結晶膜の製造方法
JP6500807B2 (ja) CaMgZr置換型ガドリニウム・ガリウム・ガーネット(SGGG)単結晶の育成方法
Capper Bulk Crystal Growth–Methods and Materials
EP3243935A1 (en) Sic single crystal and method for producing same
Sabharwal Effect of atmosphere on the crystallization temperature of BaB2O4 melt