陈伟超，罗 平，王庆国，唐慧丽，薛艳艳，段金柱，王勤峰，雷震霖，徐 军

(1.普洱学院理工学院，普洱 665000；2.同济大学物理科学与工程学院,上海 200092；3.天通控股股份有限公司，海宁 314412；4.中国科学院沈阳科学仪器股份有限公司，沈阳 110179)

0 引 言

蓝宝石作为一种高温氧化物晶体材料，具有高达2 050 ℃的熔点、耐酸碱腐蚀性能以及高达9的莫氏硬度和优良的机械强度，作为一种结构材料可广泛应用于高温、强酸碱、磨蚀严重的环境。作为一种透明材料，蓝宝石在0.1～5.5 μm具有相当高的透过率[1]，结合其作为结构材料的性质，可用于导弹整流罩、透明装甲、航天器窗口、光导纤维等尖端科技领域。此外，由于蓝宝石的导热性能良好、热胀系数低、机械性能优异，还可用作大功率光束透镜。美国LIGO激光干涉引力波实验室首选的分光透镜材料即是蓝宝石晶体[2-4]。作为一种衬底材料，蓝宝石特殊的晶格结构可用于GaN、AlN、ZnO、InN等第三代半导体单晶薄膜的生长。与其他衬底材料相比，蓝宝石造价较低，且容易生长得到高结晶完整性的大尺寸单晶，因此已被广泛应用于LED、COMS器件制造产业[5-10]。

目前蓝宝石单晶的生长技术包括：提拉法、泡生法、热交换法、下降法、温梯法、水平定向结晶法、导模法等[11]。其中，导模法(edge-defined film-fed growth method, EFG)技术可生长管状、柱状、片状、纤维状、螺旋状、圆顶状等形状的晶体，生长获得的晶体仅需要简单的加工就可以投入使用，可大大缩减加工成本[12]。与其他技术相比，导模法技术还具有自动化程度高、生长速度快、生长设备易改造的优点，通过更换模具就可实现不同外形或多片晶体的生长，特别适合应对变化的市场需求。……