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作者：孙军;郝永鑫;刘子琦;杨金凤;秦娟;许京军;
单位：中国科学院新疆理化技术研究所晶体材料研究中心;南开大学物理科学学院;厦门钨业股份有限公司;杭州光学精密机械研究所;
摘要：铌酸锂晶体是一种具有压电效应、非线性光学效应、双折射效应等性能的多功能晶体，其物理化学性质稳定，易掺杂调控，易于制备高质量的光波导，在集成光学领域具有较大应用潜力。然而，大尺寸铌酸锂晶体生长由于其热导率低，晶体内结晶潜热的输运速度和结晶界面上结晶潜热的释放速度不匹配，导致热量在固液界面累积，易引发晶体偏心生长和界面回熔。针对6英寸晶体等径后期偏心生长的问题，本工作从提高坩埚相对感应线圈位置和减弱上保温2个角度优化热场并开展实验，结果表明适当提高坩埚相对感应线圈位置和减弱上保温能够增大等径后期熔体表面径向温度梯度，改善晶体偏心生长情况。此外，大尺寸晶体生长各阶段对热场需求之间的矛盾加剧。为此，还开发了动态热场提拉法晶体生长技术，在固定热场中引入后加热器，通过调节中频电源和后加热器的功率，实现了晶体生长过程中温度梯度的实时调节，从而兼容不同阶段晶体生长的需求，显著改善了6英寸铌酸锂晶体的偏心生长情况，使晶体的等径长度从70 mm增加至90 mm。
关键词：晶体生长;铌酸锂晶体;动态热场;温度梯度;偏心生长
基金资助：新疆维吾尔自治区自然科学基金（2024D01D28,2024D01A139）
