基本介紹
- 中文名：泡生法
- 外文名：Kyropoulos method
- 原理：利用溫度控制生長晶體
- 套用領域：晶體培育
- 作用：藍寶石晶體生長工藝
- 類別：冶金術語
- 科目種類：化學
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簡介
泡生法（Kyropoulos method）由俄羅斯人Kyropoulos發明的一種從熔融液體中生長單晶體的晶體生長法，現在廣泛套用於藍寶石單晶的生長。泡生法區別於其他生長方法的最大特點是，放肩階段和等徑階段晶體是有很大一部分在融體內部，由於結晶過程的自身特點，使得生長到一定程度，如果溫度設定合適不需要向上提拉籽晶就能實現晶體不斷結晶，完成生長。
泡生法基本原理
泡生法（Kyropoulos method）的原理與提拉法類似。首先原料熔融，再將一根籽晶與熔體接觸，如果界面的溫度低於凝固點，則籽晶開始生長。為了使晶體不斷長大，就需要逐漸降低熔體的溫度，同時旋轉晶體，以改善熔體的溫度分布。也可以緩慢地(或分階段地)上提晶體，以擴大散熱面。放肩階段與提拉法類似，停止或保持旋轉，以調整各方向均勻生長，降低拉速使晶體長到預期的直徑，然後保持或停止拉速，由於結晶過程的自身特點，在合適的溫度梯度下，晶體能自行完成等徑生長。晶體在生長過程中或生長結束時不與坩堝壁接觸，這就大大減少了晶體的應力，不過，當晶體與剩餘的熔體脫離時，通常會產生較大的熱衝擊。
泡生法的套用
泡生法最初被用於生長鹼金屬鹵化物，由於其生長方法的小溫度梯度的特點被前蘇聯聖彼得堡國家光學研究所（the state optical institute）的Musatov 改進用於生長藍寶石。
泡生法生長藍寶石
鑒於泡生法被前蘇聯聖彼得堡國家光學研究所（the state of optical institute)首次套用於生長藍寶石，在藍寶石行業將泡生法又稱GOI （the State Optica Institute），此外還有頂部籽晶冷卻法，提拉泡生法以及中國改進之後的冷心放肩微量提拉法（SAPMAC）。 生長過程如下：
1）把金屬提拉桿低端籽晶夾具夾有的藍寶石籽晶，浸入坩堝中溫度高達2340K的熔體（氧化鋁）表面；
2）嚴格控制熔體溫度使其表面溫度略高於籽晶熔點，即熔去少量籽晶，以使藍色寶石單晶可於籽晶表面生長；
3）待籽晶與熔體完全浸潤，再使熔體表面溫度處於籽晶熔點，籽晶從熔體izhong緩慢向上提拉生長藍寶石單晶；
4）嚴格控制調節加熱器功率，使熔體表面溫度等於籽晶熔點，以逐步實現藍寶石單晶生長的縮頸、擴建、等徑生長及收尾全過程。
