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作者:李思谨;闫靖宇;谢一啸;朱允中;
单位:中山大学中法核工程与技术学院;
摘要:提拉法大尺寸晶体生长技术发展已逾百年,但由于生长界面处于高温、强电磁干扰、固液气三相共存的极端环境,很难原位获取界面热质输运状态。针对大尺寸铌酸锂晶体生长过程中实时监测界面失稳的难题,将4英寸光学级铌酸锂晶体的提拉速度、转速、功率等关键工艺参数,与界面相本征电动势(GEMF)的同步时间序列相建立一一映射,实现了工艺流程演化对生长界面热输运影响的全过程原位解析。GEMF分析结果发现了强烈的界面失稳现象,能够灵敏、实时、定量地反映界面温度波动规律、放肩过程的界面翻转失去质量,弥补了现有称量质量传感器和热电偶的盲区。建立GEMF与界面传热传质的关联模型,提出了一种原位评估大尺寸晶体生长界面稳定性的方法,为实现高品质大尺寸晶体的可控制备提供了理论依据和新颖技术路径。
关键词:铌酸锂;晶体生长;界面相本征电动势;原位诊断
基金资助:国家自然科学基金(52372018)