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目前藍(lán)寶石單晶爐所使用的坩堝有銥坩堝,鎢坩堝,鉬坩堝。從實(shí)際應(yīng)用的角度來說,銥坩堝對藍(lán)寶石的污染最小,但價(jià)格太昂貴,成本較高;而鎢坩堝和鉬坩堝相對便宜很多,但是污染相對較大。
採用銥坩堝的一般銥坩堝本身就是發(fā)熱體,但是採用鎢、鉬坩堝的較少採用坩堝本身來做發(fā)熱體.
Ikal-200型晶體生長爐,採用鉬坩堝、鉬隔熱屏、鎢加熱體,在高溫下將揮發(fā)出鉬和鎢原子。當(dāng)然採用鎢、鉬坩堝本身做發(fā)熱體的也不是沒有,都是相對而言,工藝的選擇和溫場的設(shè)置都是非常關(guān)鍵的因素。不同的晶體生長方法,使用的坩堝也會(huì)不同,如泡生法(KY)一般使用鎢坩堝,熱交換法(HEM)一般使用鉬坩堝,因?yàn)闊峤粨Q法最後要砸鍋取單晶,而鉬坩堝價(jià)格最便宜。根據(jù)坩堝製造工藝,又可分為壓制燒結(jié)坩堝和旋壓坩堝,壓制燒結(jié)坩堝質(zhì)量較低,純度、密度較低,使用壽命相對較短,價(jià)格相對便宜;旋壓坩堝質(zhì)量較高,純度、密度較高,使用壽命較長,價(jià)格高。
國內(nèi)長晶爐一般是採用壓制燒結(jié)坩堝。
藍(lán)寶石晶體生長爐用鉬坩堝尺寸為:
材質(zhì) |
密度 |
尺寸 |
鎢 99.95% |
≥18.3g/cc (燒結(jié)) |
直徑:70-550mm;高度:50-700mm |
鉬 99.95% |
≥9.8g/cc? (燒結(jié)) |
直徑:70-550mm; 高度:50-700mm |
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