近日，广东省科学院半导体研究所光电技术中心在激光晶体材料的制备上取得了重要进展——利用电阻炉，成功生长出了更大尺寸的Ce,Nd:YAG晶体，将晶体直径从以往的40毫米提升到了60毫米左右，并且晶体在光学性能上表现均匀稳定。
YAG晶体：激光器的“心脏” YAG晶体，特别是掺钕（Nd:YAG）和掺铈钕（Ce,Nd:YAG）的这类晶体，可以被看作是许多激光设备的“心脏”。它们能够产生高质量、高功率的激光，广泛应用于光学通信、医疗设备、精密测量、机械加工、雷达等国家重点领域，与我们的日常生活和前沿科技也都息息相关。 传统生长方法：高质量但成本高昂 在过去，高质量的YAG晶体大多采用感应炉法生长。这种方法虽然能获得光学性能优异的晶体，但存在几个显著短板：需要使用昂贵的铱金坩埚，生长一根晶体耗时超过30天，导致生产成本非常高。 电阻炉法：潜力巨大但遭遇瓶颈 相比之下，电阻炉法生长晶体能将周期缩短至7天左右，且成本更低。然而，由于技术发展缓慢及外部技术封锁，该工艺长期存在一个瓶颈——生长的晶体直径大多停留在40毫米左右。尺寸小意味着每根晶体产出的可用部件少，材料利用率低，这在很大程度上制约了其产业化应用。 新突破：更大、更均匀、更高效 面对这一挑战，光电技术中心的科研团队通过潜心钻研，从原料配比、温场结构到生长工艺进行了全方位的优化与创新，成功将电阻炉生长的Ce,Nd:YAG晶体直径提升至约60毫米，实现了国内该技术路线下晶体尺寸新的突破。 这项技术突破为高性能激光晶体的大规模产业化提供了坚实支撑，也为后续多功能掺杂晶体的研发奠定了工艺基础。这一进展不仅打破了长期制约电阻炉法发展的尺寸瓶颈，更重新定义了晶体生长效率与成本控制的平衡点。
