人工晶体学报

作者：李家和, 郑丽丽, 张辉, 李翔, 陈俊锋

单位：1.清华大学航天航空学院，北京 100084；2.清华大学公共安全研究院，北京 100084；3.中国科学院上海硅酸盐研究所新材料中试研发中心，上海 201899

关键词：氟化物晶体,坩埚下降法,热场,包裹物调控,界面凸度,

基金：国家重点研发计划(2022YFB3503902)

氟化物晶体中包裹物缺陷显著影响光学质量，而包裹物缺陷在坩埚下降法中主要由晶体界面形状和生长速率决定。本文针对坩埚下降法技术，数值模拟研究热场结构对晶体生长速率和界面形状的影响趋势，以及获得使界面呈现微凸形状、稳定生长阶段延长的生长条件，形成有效调控包裹物缺陷的策略。研究发现，氟化物晶体生长形成凸度较大的界面主要由内辐射传热特性导致的界面附近径向吸热产生，增加绝缘区长度可减小起始阶段的生长速率，有效降低稳定生长阶段的界面凸度。提高上、下加热器温度可缩短初始不稳定生长区域，有效降低稳定生长阶段的界面凸度。对于大尺寸或多棒晶体生长，呈现径向温度梯度较大即晶体生长界面凸度过大，通过提高上加热器底端温度和增加绝缘区上部散热开口的热场设计，可以建立不利于包裹物生成的微凸界面形状。

来源：2025年第5期

《人工晶体学报》期刊编辑部

查看人工晶体学报杂志2025年第5期