第一節(jié) 產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
世界上很多國家的大學(xué)、 研究 所和國際知名企業(yè)(如三菱公司、三洋公司和富士通公司等)先后開展了LGS晶體的生長、性能及應(yīng)用 研究 ，多家公司報道已經(jīng)有直徑760mm(3inches)的產(chǎn)品。我國山東大學(xué)晶體材料 研究 所也正從事這類材料的生長和性能 研究 ，并在國內(nèi)處于領(lǐng)先水平。但是，昂貴的Ga2O3原料成為制約LGS晶體工業(yè)化應(yīng)用的“瓶頸”。降低晶體成本的主要途徑有：
1、用其他元素替換LGS分子中的Ga
2、改進(jìn)現(xiàn)有生長工藝或?qū)ふ移渌行У纳L方法
由于LGS晶體提拉法生長工藝已經(jīng)比較成熟，而離子置換的空間比較大，所以人們把新壓電晶體工業(yè)應(yīng)用的希望寄托在異質(zhì)同構(gòu)的低成本壓電晶體上，并證明這種努力是有效的。
第二節(jié) 產(chǎn)品工藝特點(diǎn)或流程
LGS晶體在1470℃一致熔融，在生長溫度至室溫沒有相變點(diǎn)。與α-石英和磷酸鋁相比，LGS晶體在生長特性方面具有一定優(yōu)勢，可以采用提拉法在較短的周期內(nèi)生長大尺寸適于壓電應(yīng)用的單晶。
晶體生長采用射頻加熱提拉爐，借助于提拉法進(jìn)行。所用的坩堝材料可為鉑，也可為銥。采用銥坩堝時，要注意用惰性氣體保護(hù)。由于N2可能與Ga生成氮化鎵，最好采用Ar氣作為保護(hù)氣體。采用鉑坩堝時，可以調(diào)節(jié)生長爐內(nèi)O2的含量，來控制晶體的顏色和質(zhì)量。盡管鉑坩堝不需要保護(hù)氣氛，但是實(shí)驗(yàn)表明，在高溫下LGS熔體和氧氣共同作用會使Pt溶于熔體而在LGS晶體中產(chǎn)生Pt包裹體，故通常采用Ar+(1%～2%)O2混合氣體，也有N2+3%O2混合氣體作保護(hù)氣氛的。
關(guān)于LGS晶體生長的參數(shù)大同小異。一般而言，采用較大的溫度梯度，一般不使用后熱器，提拉速度一般在1.0～2.0mm/h之間，轉(zhuǎn)速約為10r/min，前期 研究 工作中有報道采用更高轉(zhuǎn)速的。所用籽晶一般都是Z方向，籽晶方向的準(zhǔn)確定向?qū)ιL晶體質(zhì)量有較大影響。平放肩的晶體較易開裂。晶體等徑控制不好，易引入缺陷乃至開裂。為了提高晶體利用率，也有采用a方向籽晶生長晶體的，還有采用（1120）方向籽晶生長LGS晶體的，生長難度較Z方向大。
第三節(jié) 國內(nèi)外技術(shù)未來發(fā)展趨勢 分析
LGS單晶為一種性能優(yōu)良的壓電晶體。近來，由于光通信及相關(guān) 行業(yè) 的發(fā)展，對于這一晶體的 研究 又成為新的熱點(diǎn)。當(dāng)前的 研究 工作，大致集中在幾個方面。
首先仍是關(guān)于LGS晶體的生長和加工，包括對于實(shí)際應(yīng)用有影響的加工質(zhì)量的 研究 等；
第二方面為LGS晶體的測試及各種切型和各種可能器件應(yīng)用的 研究 ；
第三方面是有一批 研究 者嘗試采用元素取代或添加的方法生長LGS的同構(gòu)晶體，如用Ca、Sr和其它稀土元素取代La，以Al、Nb、Ta或Ge來取代Ga和Si，甚至將La、Ga和Si全面取代，而制備LGS晶體的同構(gòu)體Na2CaGe6O14(NCG)，并對其壓電性和其它性能進(jìn)行測試。
近年，作為壓電材料的LGS晶體的 研究 也著眼于生長大尺寸適于壓電應(yīng)用的單晶及擴(kuò)展晶體方面。
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