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新型压电晶体材料四硼酸锂及其坩埚下降法生长技术

第一完成单位:上海硅酸盐研究所
获奖奖种:国家技术发明奖
获奖时间:1995
获奖等级:2
内容简介:
   新型压电晶体材料四硼酸锂(Li2B4O7,缩写LBO)及其坩埚下降法新生长技术属于人工晶体材料和单晶生长技术领域,用来实现温度补偿型压电晶体LBO大尺寸(直径3英寸)、无芯区、无开裂、无散射、无孪晶的高质量基片新材料的工业化生产。四硼酸锂晶体具有较高的声表面波有效耦合系数和零延迟温度系数,并具有金属条带反射率高等特点,适合于移动通讯用高频、中等带宽、低插入损耗、高稳定度频率控制器件的设计和制造。国际上普遍采用提拉法来研究LBO晶体,因晶体质量差、成品率低而未能实现工业化生产。四硼酸锂单晶坩埚下降法生长的技术特点是:将高纯粉体原料经模压或静水压制备成密度为0.9-1.4g/cm3压块并置于下部安装有不同取向晶体的铂坩埚中,在设计独特的单晶炉内,在高温熔化原料和晶种顶部,在精密温度控制下控制坩埚下降速度小于每小时0.3毫米生长四硼酸锂单晶材料。该发明与国际使用的提拉法技术相比较,其优点是单晶炉温场设计可稳定地保持固液界面的形态和运动,且设备造价低廉,技术操作简易,从生长到加工都没有环境污染,节约能源3-4倍,产率提高5-6倍,易于实现该新材料产业化生产。该发明实施以来所生产的晶体材料全部出口,中国成为国际上首先实现该新材料批量工业生产的国家。