浮區法單晶生長技術在晶體生長過程中具有無需坩堝、樣品腔壓力可控、生長狀態便于實時觀察等諸多優點，目前已被公認為是獲取高質量、大尺寸單晶的重要手段之一。激光浮區法單晶生長系統可廣泛用于凝聚態物理、化學、半導體、光學等多種學科領域相關單晶材料制備，尤其適合高飽和蒸汽壓、高熔點材料及高熱導率材料等常規浮區法單晶爐難以勝任的單晶生長工作。
Quantum Design中國新引進的高性能激光浮區法單晶生長系統，傳承了日本理化研究所(RIKEN,CEMS)的先進設計理念，具有更高功率、更加均勻的能量分布和更加穩定的性能。
圖1：RIKEN（CEMS）設計的同源五束激光發生器原型機實物及原理圖
與傳統的激光浮區法單晶生長系統相比，新一代激光浮區法單晶爐系統具有四項技術優勢：
● 采用技術同源五路激光設計，確保熔區能量分布更加均勻；（號：JP2015-58640）
● 更加科學的激光光斑優化方案，有助于降低晶體生長過程中的熱應力；（號：JP2017-136640, JP2017-179573 ）
● 采用了特的實時溫度集成控制系統。（號：JP2015-78683 ）
采用新一代激光浮區法單晶爐系統生長出的部分單晶體：
?。▓D片由
Dr.
Y.
Kaneko
(RIKEN
CEMS)
提供）
新一代激光浮區法單晶爐系統主要技術參數：
加熱控制 | 激光束源 | 5束同源設計 |
激光功率 | 2KW | |
熔區高溫： | ~3000℃* | |
測溫范圍 | 900℃~3500℃ | |
溫度穩定性 | /-1℃ | |
晶體生長控制 | 晶體生長大設計長度 | 150mm* |
晶體生長大設計直徑 | 8mm* | |
晶體生長大速度/轉速 | 200mm/hr;40rpm | |
樣品腔真空度/壓力 | 10-4torr to 10 bar | |
樣品腔氣氛 | O2/Ar/混合氣 | |
晶體生長監控 | 高清攝像頭 | |
晶體生長控制 | PC控制 | |
占地面積 | D140 xW210 x H200 (cm) |
除此之外，Quantum Design還推出了多款光學浮區法單晶爐以滿足不同的單晶生長需求。
高溫光學浮區法單晶爐：
采用鍍金雙面鏡以避免四鏡加熱帶來的多溫區點、高反射曲面設計，高溫度可達2100-2200攝氏度，高效冷卻節能設計不需要額外冷卻系統，穩定的電源輸出保證了燈絲的恒定加熱功率。適用于生長高溫超導體、介電和磁性材料、金屬間化合物、半導體/光子晶體/寶石等。
德國SciDre公司的高溫高壓光學浮區爐：
能夠提供2200–3000℃以上的生長溫度，晶體生長腔可大壓力可達300Bar，甚以及10-5Bar的高真空。適用于生長各種超導材料單晶，介電和磁性材料單晶，氧化物及金屬間化合物單晶等。
Quantum Design中國期望能夠給予浮區法晶體生長技術的科研學者更多的支持與幫助！
