藍(lán)寶石晶體是一種多功能材料。它耐高溫,導(dǎo)熱好,硬度高,透紅外,化學(xué)穩(wěn)定性好。廣泛用于工業(yè)、國防和科研的多個領(lǐng)域(如耐高溫紅外窗口等)。同時它也是一種用途廣泛的單晶基片材料,是當(dāng)前藍(lán)、紫、白光發(fā)光二極管(LED)和藍(lán)光激光器(LD)工業(yè)的選擇基片(需首先在藍(lán)寶石基片上外延氮化鎵薄膜),也是重要的超導(dǎo)薄膜基片。除了可制作Y-系,La-系等高溫超導(dǎo)薄膜外,還可用于生長新型實用MgB2(二硼化鎂)超導(dǎo)薄膜(通常單晶基片在MgB2 薄膜的制作過程中會受到化學(xué)腐蝕)。
1、化學(xué)性質(zhì):非常穩(wěn)定,一般不溶于水和不受酸、堿腐蝕,只有在較高溫度下(300℃)可為磷酸和熔化的氫氧化鉀所侵蝕。
2、物理性質(zhì):硬度很高,為莫氏硬度9級,僅次于最硬的金剛石。它具有很好的透光性,熱傳導(dǎo)性和電氣絕緣性,力學(xué)機(jī)械性能好,并且具有耐磨和抗風(fēng)蝕的特點。藍(lán)寶石晶體的熔點為2050℃,沸點3500℃,最大工作溫度可達(dá)1900℃。
應(yīng)用:
藍(lán)寶石晶體作為一種重要的技術(shù)晶體,已被廣泛地應(yīng)用于科學(xué)技術(shù)、國防與民用工業(yè)、電子技術(shù)的許多領(lǐng)域。
制作流程:
準(zhǔn)備原料→填充原料及架設(shè)晶種→爐體抽真空→爐體加熱(爐體加入鉬隔熱屏和鎢隔熱屏)→原料熔化→熔接晶種→晶頸生長→晶體生長→晶體與坩堝分離(這里面的坩堝大多是耐高溫的)→冷卻→取出晶體。世界上的長晶工藝主要有兩種,一種是源自前蘇聯(lián)的長晶工藝:泡生法;另一種是源自美國的長晶工藝:水熱交換法。