蓝宝石长晶炉石墨加热器

一种石墨加热生长蓝宝石晶体的方法，包括一台蓝宝石晶体生长装置，其特征在于：采用石墨桶和碳毡材料作为保温层，氩气或氦气作为保护气体，石墨作为加热器，通过辐射加热的方式，使钨或钨钼合金坩埚内的原料熔化后，再经过引晶、缩颈、放肩、等径生长以及晶体与坩埚脱离过程，完成晶体生长，该方法包括下列步骤：①采用纯度为99.99%及以上的氧化铝作为生长原料；②装炉结束后，抽真空至真空度高于6×10?2Pa，然后在炉膛内缓慢通入氩或氦气流动气氛，生长过程中炉膛压力控制在10～100torr范围内，③将坩埚加热到2050℃以上，降低籽晶杆，使籽晶的底面距离氧化铝的液面1～3cm的位置，若籽晶底部发白变圆润，则需摇起籽晶杆，降温2～5℃，静置1～2小时后再次下摇籽晶杆，使籽晶的底面距离氧化铝的液面1～3cm的位置并进行观察，当籽晶底端无变化即可继续下摇籽晶杆，使籽晶与熔体接触后再提起，当所述的籽晶变粗，将温度升高2～5℃，静置1～2小时后继续尝试，直至籽晶不变，即完成引晶过程；④将籽晶在熔体中静置30分钟后，以0.2mm/h的拉速向上提拉籽晶杆，保持温度不变，当提拉长度达到3～8mm后，即完成缩颈过程；⑤以速率为0.25℃/h降低体系温度，使液面温度低于熔点温度0.5～2℃，拉速保持在0.2mm/h，实现宝石晶体的放肩生长，当晶体每小时质量的增加量达到300g时，即完成放肩过程；⑥进入等径生长阶段，保证晶体的每小时质量的增加量在300～    500g之间，同时拉速保持在0.2mm/h；⑦当显示生长的晶体的总质量与加入原料质量相等时，再观察30分钟，若显示质量不再发生变化，则增加拉速至2mm/h，使晶体与坩埚脱离，然后以速率为4℃/h降低体系温度，直至炉温为1900℃，再以速率为8℃/h降低体系温度直至炉温为1700℃，最后以速率为25℃/h降低体系温度至室温。