來源:【中國科學(xué)報】
文 通訊員 孫軍 《中國科學(xué)報》 記者 陳彬
近日,南開大學(xué)物理科學(xué)學(xué)院光電晶體與器件實驗室成功培育了“青蓮紫”色藍(lán)寶石,即三氧化二鋁單晶。
三氧化二鋁單晶熔點高達(dá)2000多攝氏度、礦物莫氏硬度僅次于鉆石。不同成分的三氧化二鋁單晶呈現(xiàn)不同的顏色,除紅色單晶被稱為紅寶石外,其他顏色單晶均被稱為藍(lán)寶石。
藍(lán)寶石和紅寶石都是名貴的寶石材料,同時又是重要的光電功能晶體材料。在半導(dǎo)體照明、探測器、激光、醫(yī)療等領(lǐng)域,藍(lán)寶石已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用。
紫色藍(lán)寶石自然界極為罕見,高品質(zhì)紫色系藍(lán)寶石市場供給不足、價格昂貴。接近“青蓮紫”色的礦物寶石尚未見報道。
實驗室培育“青蓮紫”色藍(lán)寶石時,需要在超過2000攝氏度的高溫下長時間合成,寶石內(nèi)著色元素復(fù)雜、濃度高,需要極其昂貴的耐高溫銥金坩堝,工藝技術(shù)復(fù)雜,成品率低,成本高昂。
該實驗室在長期從事高性能光電晶體培育的基礎(chǔ)上,聯(lián)合企業(yè)共同開展技術(shù)攻關(guān),掌握了晶體培育裝備、熱場設(shè)計、晶體生長、色度控制以及缺陷控制等系列關(guān)鍵技術(shù),成功實現(xiàn)了“青蓮紫”色藍(lán)寶石的高質(zhì)量培育,原石約15930克拉。
《中國科學(xué)報》 (2022-05-26 第1版 要聞)
編輯 | 趙路
排版 | 志海
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