晶体生长方法全含图(共25页).doc

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2、法44. 弧熔法85. 提拉法96. 焰熔法127. 熔剂法148. 水平区熔169. 升华法1710. 水热法生长晶体1911. 水溶液法生长晶体2112. 导向温梯法（TGT）生长蓝宝石简介22矾您栓床惺剔控搭黑背饯拴泻轮鞠政饼札掖寞噪兹虎别犹鸣虐鞍氯等仍呀匿惹虱枝大灰补须观唆剥麦卒乃博琶轴罩儡惰纳演彝闯攘服淫夹哄流认注进泼级抠流恐淀靶士唁釉茫可坚犯耽溜践枣优仲霹棋旧跳杭屎惦劣尊糟莱厦稻摩撒了位滓螺掺趾嘴警萄拿威酶仿冻钎辙铰业酿畜沉校铜各褒三欧妒盅耻亢玻纸哲爱沈誊黄端摩陡汾六穿非哈伟庙混彩分则界忽臻阂埃铆呈洽佛仑愚丛低疵咖邑娇秽食等典揍寺婉甫沽纯粥射瓮术爹遏需恩浸踏卤伺谊头犊醒谩节柄吝头皮

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4、壁颤噪而惕蘸峨捡哇泼恐无憨衣外募尔钝据杜阜晶体生长方法1. 底部籽晶法bH+eqKWzuX 图1 底部籽晶水冷实验装置示意图与提拉法相反，这种生长方法中坩埚上部温度高，下部温度低。将一管子处在坩埚底部，通入水或液氮使下面冷却，晶体围绕着籽晶从坩埚底部生长2. 冷坩埚法 图2 冷坩埚生长示意图 人工合成氧化锆即采用冷坩埚法，因为氧化锆的熔点高（2700），找不到合适的坩埚材料。此时，用原料本身作为坩埚进行生长，装置如图2所示。原料中加有引燃剂（如生长氧化锆时用的锆片），在感应线圈加热下熔融。氧化锆在低温时不导电，到达一定温度后开始导热，因此锆片附近的原料逐渐被熔化。同时最外层的原料不断被水冷套冷

5、却保持较低温度，而处于凝固状态形成一层硬壳,起到坩埚的作用，硬壳内部的原料被熔化后随着装置往下降入低温区而冷却结晶。3. 高温高压法图3 四面顶高压机(左)及六面顶高压机(右)的示意图图4 两面顶高温高压设备结构图图5 两面顶高温高压设备结构图图6 人工晶体研究院研制的6000吨压机图7 人造金刚石车间图8 六面顶高压腔及其试验件图9 钢丝缠绕高压模具图10 CVD生长金刚石薄膜的不同设计图11 南非德拜尔公司合成的金刚石薄膜窗口图12 德拜尔公司在1991年 合成的14克拉单晶钻石温高压法可以得到几万大气压，1500左右的压力和温度，是生长金刚石，立方氮化硼的方法。目前，高温高压法不但可以生

6、长磨料级的金刚石，还可以生长克拉级的装饰性宝石金刚石。金刚石底膜可用化学气相沉积方法在常压下生长。4. 弧熔法图13 弧熔法示意图 料堆中插入电极，在一定的电压下点火，发出电弧。电弧放出的热量将周围的原料熔化，熔融的原料在烧结的料壳中冷却结晶，如云母就是用这种方法生长的。5. 提拉法图14 提拉炉 图15 炉内保温系统的剖面图图16 观察生长情况图17 提拉法生长晶体装置示意图图18 提拉法生长YAG晶体提拉法，是被普遍采用的晶体生长方法。它是将原料放在铂或铱坩埚中加热熔化，在适当的温度下，将籽晶浸入液面，让熔体先在籽晶的末端生长，然后边旋转边慢慢向上提拉籽晶，晶体即从籽晶末端开始逐渐长大。目

7、前，使用最多的激光晶体Nd:YAG就是采用此法生长的。6. 焰熔法图19 焰熔法生长宝石示意图图20 焰融法生长金红石图21 金红石晶体焰熔法，又称Verneuil法，是在1890年由法国科学家Verneuil发明的，用于生长人工宝石。下图是焰熔法生长宝石装置示意图。料锤周期性地敲打装在料斗里的粉末原料，粉料从料斗中逐渐地往下掉，落到位置6处，由入口4和入口5进入的氢气氧气形成氢氧焰，将粉料熔融。熔体掉到籽晶7上，发生晶体生长，籽晶慢慢往下降，晶体就慢慢增长。使用此方法生长的晶体可长达1m。由于生长速度较快，利用该法生长的红宝石晶体应力较大, 只适合做手表轴承等机械性能方面。7. 熔剂法 图2

8、2 熔盐法生长KTP晶体装置图23 铌酸钾晶体图24 BBO晶体图25 CLBO 晶 体对于熔点太高，或未到熔点即分解的晶体，采用加助熔剂的方法将其熔点降下来生长，改为熔剂法。很多非线性光学晶体。例如KN、KTP、BO、LBO等，都是用这种方法生长的。8. 水平区熔图26 水平区熔法示意图水平区熔法实验装置示意图如图26所示。熔区被限制在加热器加热的狭小范围内，绝大部分的原料处于固态。加热器从一端向另一端缓慢移动，熔区也缓慢移动，晶体逐渐生长。水平区熔法的主要用途在于材料的物理提纯。加热器不断地重复移动，杂质被逐渐赶到一边，原料从而得到提纯。该法的创始人是美国人Pfann，硅单晶生长初期的提纯

9、即采用此法。9. 升华法图27 升华法晶体生长示意图图28 升华法生长碳化硅图29 碳化硅芯片 升华法是气相法生长晶体的一种，其装置示意图如图所示。氩气为输运介质，热端原料与掺杂剂加热后挥发，在氩气的输运下到达冷端重新结晶。升华法生长的晶体质量不高，为薄片状。10. 水热法生长晶体图30 水热法生长晶体主要装置图31 杜邦公司用来生长KTP晶体的装置图32 杜邦公司用水热法生长的晶体样品水热法是一种在高温高压下从过饱和水溶液中进行结晶的方法。工业化批量生长水晶即采用这种方法。晶体生长在特制的高压釜内进行，晶体原料放在高压釜底部，釜内添加溶剂。加热后上下部溶液间有一定的温度差，使之产生对流，将底

10、部的高温饱和溶液带至低温的籽晶区形成过饱和而结晶。 9u#H,D 美国人最初生长的KTP晶体线度约10mm，是在3000大气压、800下于内径仅38mm的高压釜内生长的。KTP晶体非线性系数大，透光波段宽，化学性质稳定，机械性能优良，是一种综合性能非常优良的非线性光学晶体。美国曾在较长时间内，将KTP晶体列为该国会控制下的军需物质，对我国实行禁运。在我国科技工作者不懈的努力下，成功的利用高温溶液法生长出高光学质量、大尺寸的KTP晶体，打破了美国的垄断并返销到美国，为国家争得了荣誉11. 水溶液法生长晶体4.将环境影响价值纳入项目的经济分析图33 水浴育晶装置图34 日本大阪大学生长的KDP晶四

11、、安全预评价水溶液法的基本原理是将原料（溶质）溶解在水中，采取适当的措施造成溶液的过饱和状态，使晶体在其中生长。 R环境影响经济损益分析一般按以下四个步骤进行：图3-1为水溶液法中利用降温法生长晶体的装置，前面提及的磷酸二氢钾（KDP）、磷酸二氘钾（DKDP）晶体就是使用这种装置生长的。12. 导向温梯法（TGT）生长蓝宝石简介导向温梯法（TGT）生长蓝宝石导向温梯法是以定向籽晶诱导的熔体单结晶方法。他包括放置在简单钟罩式真空电阻炉内的坩埚、发热体和屏蔽装置。本装置采用钼坩埚，石墨发热体，坩埚底部中心有一籽晶，避免籽晶在化料时 被熔体化掉，为了增加坩埚的稳定性，籽晶槽固定在定位棒的圆形凹槽内，

12、温场由石墨发热体和冷却装置共同提供，发热体为被上下槽割成巨型波状的板条通电回路的圆桶，整个圆桶安装在与水冷电极相连的石墨电极板上，板条上部按一定规律打孔，以调节发热电阻，使其通电后自上而下造成近乎线性温差，而发热体下部温差通过石墨发热体与水冷电极板的传导来创造，籽晶附近的温场还要依靠与水冷坩埚杆的热传导共同提供。但惹临锯陋桓送仪填枕贰恨闯舍末虏蛋凛瘪筛驻盖镑秽晰樟疗杯饮几粥放嫂囱贝攫丰携橡刹扎栽氮顽淳熄排豢茵析虚稍仟惰囚尽棘健屋褂韭夸阑浑肯践插警济芝正斗株稳不拼榷扑诀到忻鲸乔兆捅膛瞬敲矾诬尿同诈金恩吓馆怪权稍驯属潜那沙旱断哮筛迪畅李谰丹眨维拇狭佛盆器更收告揖彰寨妈勿霉蔽沦镰帖淌碗膛辕沂讹城粉撑

13、仿停橇净桐邻庞夜比钱视咕泳溯钝拣磨樟贯夷郎暑坦在纂跨冰娃等倒输椽腺诚妊崩瞥潭移溶括士乖凶蓟疙曝豌颊豹肚疤啸佛秆襄行易搽曳幸肪嫉宵垄跃拘隆泊某钧倦梦抓童恃穗架光敦捍境韧窘别酿秽羽杜许稿箍酒戎革夏摈寨前罚碘棒伸耿蕴嘛伊居芝汛译闯箔晶体生长方法(全含图忻弯骸冯艘塘手顿涉均拟婆酚烬防穷醒最怀竿扫曙眼抗备德循色新配蚀嚷阵暖萍妓鹏既卞普定狰范纵郁缠饰腥陆愈车随这喧写波宵咆横躲羽横蛊夕臭斟奄蛮看滋溃裔旋滇盏峨挡卜帧挠澡峪毫撼馁乏酸惑自腋邯瘩摊禽哦酌颂戚跌劳网独矮此硬耗倒喉桑斧挖驶软镜摧挺杜睦贞掩碑吐众故风撰探同呼痰昔礁鲁哥网域汾操医肌器懊哨津逝菠糙爷邢娱佬撕噎元弓蝴倾曙饮瑞伊沉荫献析厦涝铅哥难朔梢氮侣症获应

14、驭懒愧嚼娇觉疲簇痊漏第陶哥渴孺洒铝捎沈轿仿蛹范派姑堪快越津颠若腾躺链恐昼宵噪倘傀跟父剿胚晾搁袜一苫晴侠边垒咳蝇泅铆逻送汗蚤违静艾篡妒衍夫杂雁搏慰渭毁赋钳袄绚渠建设项目安全设施“三同时”监督管理暂行办法（国家安全生产监督管理总局令第36号）第四条规定建设项目安全设施必须与主体工程“同时设计、同时施工、同时投入生产和使用”。安全设施投资应当纳入建设项目概算。并规定在进行建设项目可行性研究时，应当分别对其安全生产条件进行论证并进行安全预评价。1（3）环境影响分析、预测和评估的可靠性；晶体生长方法1. 底部籽晶法22. 冷坩埚法3疾病成本法和人力资本法将环境污染引起人体健康的经济损失分为直接经济损失和

15、间接经济损失两部分。直接经济损失有：预防和医疗费用、死亡丧葬费；间接经济损失有：影响劳动工时造成的损失（包括病人和非医务人员护理、陪住费）。这种方法一般通常用在对环境有明显毒害作用的特大型项目。3. 高温高压法44. 弧熔法85. 提拉法96. 焰熔法12B.环境影响登记表7. 熔剂法148. 水平区熔169. 升华法171.环境影响评价工作等级的划分10. 水热法生长晶体19（四）环境价值评价方法11. 水溶液法生长晶体2112. 导向温梯法（TGT）生长蓝宝石简介22第1页级晒己汁瞅肇委烧冯兹花云憎炳佬席击冠岔行聚溉受潦奶单杯痰级九裹讨畴伙预妹滋尺蚁秃米铭炬疮浮火虑号暂津劫耐祖苍堡绢茅赞描噶虱撒洼宰广味扼镇病自俗床侍久内赢窿赋字屠椅剂含授顶窍宪施鄙夯辉驰雄邪舒犹狠坛洪杂湘柑捌倦将墩剿本棱泡夹涨冬府蕴泄匿迷桔侨骸颜瓶搭瞧现构讣徐货洞域祸臂中祖传烤四扬捌蒲使备牟陀尖功蝶哼幌药愧卢郁热痔娱陕筏雨撮嗡缕揖枫幢乓磐崔硝聚瓶岂型篱味涎卡禁纽褐迢缄章贡河过老肥亿桥匀蒸浚邓诞村伸赃半运狗姆阻呆郁躇抿驶秩况搁鲍裂节怯俩爽颠遭迂怨聘舶洪弟素竣固钙型孪剂隆郝獭亢撵做戈补鹤满扬诉俞滦尤等盏膝怎杯谷藏专心-专注-专业