文档介绍：蓝宝石应力
在晶体生长过程中晶体内存在的应力将引起应变，当应变超过了晶 体材料本身塑性形变的屈服极限时，晶体将发生开裂。一般来说，根据 晶体内应力的形成原因，可将其分为三类：热应力，化学应力和结构应 力。
蓝蓝宝石应力
在晶体生长过程中晶体内存在的应力将引起应变，当应变超过了晶 体材料本身塑性形变的屈服极限时，晶体将发生开裂。一般来说，根据 晶体内应力的形成原因，可将其分为三类：热应力，化学应力和结构应 力。
蓝宝石晶体在从结晶温度冷却至室温过程中并不发生相结构的转
变，因此，晶体内应力主要是由温度梯度引起的热应力。晶体热应力正 比于晶体内的温度梯度、晶体热膨胀系数及晶体直径。最大热应力总是 出现在籽晶与新生晶体的界面区域，较大热应力一般出现在结晶界面、 放肩、收尾及直径发生突变的部位，在等径部位热应力相对较小。
由特定材料构建成的一个功能性物体叫做结构，在结构的材料内部 纤维受到结构自身重力或者外界作用力下，纤维会产生变形，这种变形 的能量来自于材料所受的应力，这种应力就叫结构应力。
晶体全开裂主要与晶体的生长速率和冷却速率有关，生长速率或冷 却速率过快，必将使晶体整体的热应力过大。当热应力值超过屈服应力 时，裂纹大量萌生，不断扩展，相互交织造成晶体整体碎裂，具有此种 裂纹的晶体已失去使用价值，应当严格避免。通过相关理论分析和多次 实验证明，采用匀速的降温程序，〜 K/h的范围
内，〜 mm/h ；依据蓝宝石晶体退火工艺，晶体 强度与温度的变化关系，在10〜30 K / h范围内设计晶体的冷却程序， 完成晶体的退火和冷却。此晶体生长速率及冷却程序，可使晶体的整体 碎裂得到有效控制。
在晶体生长中时常发现在晶体的引晶、放肩及晶体直径突变等部位 发生裂纹萌生，并沿特定的晶面扩展。具有该种裂纹的晶体虽然仍可利 用，但会使器件的尺寸受到一定的限制，降低晶体坯料的利用率，故应 尽力避免。
此种裂纹的形成与泡生法晶体生长控制工艺密切相关。在晶体生长 的引晶和放肩阶段主要是通过调节热交换器的散热能力来控制晶体生 长，在籽晶和新生晶体的界面区域，受热交换器工作流体温度的影响较 显著，温度梯度较大。同时，在此阶段需不断的调整晶体的生长
状态，造成此位置晶体外形不规则以及较高的缺陷浓度等都极易引起应力集 中，裂纹萌生的机率也相对较大。在后续实验中，本实验室采用加长籽晶杆长度， 增加温度梯度过渡区长度和恒定热交换器工作流体温度等措施来控制该区域的 裂纹萌生，并取得了较好的效果。
检测方法
检测工具为应力仪。
台式应力仪：S-18应力测试仪应用范围广泛。该仪器可以从水平或垂直角度， 对玻璃和塑料配件进行检测，大多运用于品控。S-18有足够大的使用空间供各种 产品进行测量。测量过程中，主要通过手持被测物体在偏光下进行观察测量。
标准配置的S-18包括一个光源，一个装有四分之一波盘的分析器和另一个装 有四分之一波盘的偏光装置。S-18应力仪中已经置入了 一块全波盘。
S-18应力测试仪使用时要垂直放置。机身上有2对橡胶脚垫减震器，便于从水 平或垂直方向操作。
应力仪功能的优越点
应力仪是一种无损检测