本发明涉及具有rot-y晶向的同组份铌酸锂单晶。 单晶特别是铌酸锂单晶是用来作为表面波装置，例如表面波滤波器的衬底片。关于表面波装置的细节和铌酸锂单晶的应用可以查阅附寄的小册子“Non-Destuctive Optical Determination of Stoichimetry With Its Influence on SAW Propagation Velocity of LiNbO”（IEEE US-Symp.Proc.（1984）PP.268至270），以及文中给出的其它文献。关于铌酸锂的物理性质，H.Rauber在“Current topics of Materials Science”，Bd.1，1978 P.481发表的“铌酸锂的化学性质和物理性质”一文中已作了介绍。
这种表面波装置需要从晶体圆片锯下的单晶片。这种晶体圆片的直径为3至5英寸，厚度约为0.3至1毫米。该晶体圆片得自用Czochralski培育方法制成的本体结晶。Czochralski方法是将要制造的本体结晶组分放在坩锅中制成一种熔体。它在坩锅中非常准确地保持熔融温度。将一个籽晶从上面浸入熔体，使籽晶与熔体的表面接触。该籽晶是从已制成的具有预定晶向的单晶上锯下来的。当浸在熔体中的籽晶表面温度略低于熔体温度时熔体材料在籽晶上单晶生长。然后慢慢地从熔体中拉晶，连续单晶生长的熔体材料将正在生长的晶体继续延长，并与熔体表面保持垂直接触。
表面波装置需要铌酸锂单晶，该单晶用作衬底片，在其表面有一个完全确定的正常晶向。即在表面波装置（位于衬底片表面上的电极结构和/或反射体结构之间）的表面上伸展的表面波传播方向与预先确定的晶向相平行。
为了使用于表面波装置的衬底片具有这种预先确定地晶向，因此最终与衬底片分离的晶体圆片也要求有相同的晶向。为了符合这种实际要求，根据Czochralski方法拉制的本体结晶其拉晶方向也要具有这种取向。因为从一个这样的本体结晶要制或大量的晶体圆片，要求这种本体结晶各部分都很准确并且具有同组分。假如不是这样，则晶体圆片具有不同组分因之有不同的物理性质，这将根据此晶体圆片从本体结晶的那个部位锯下而定。各个衬底片和/或由其制成的表面波装置也有相应的区别。由于这种关系必须指出，表面波装置在很大程度上取决于衬底片材料的物理性质。生产具有预先确定的晶向和整个长度均有非常精确的同组分的本体结晶（本发明是由铌酸锂制成的）是非常重要的。在同组分的熔体条件下，就能达到这样的要求。
本发明的任务是，为预先确定的rot-y晶向提供同组份铌酸锂和熔体的组份比，由此拉出本体结晶。
此任务是提供具有rot-y晶向和同组份的铌酸锂单晶，在其100%组份中含有Li：48.25±0.1mol%和NbO3：51.750.1mol%。
众所周知，一种具有同组分的铌酸锂结晶，即一种同组份的本体结晶不是精确地含有50mol%Li和50mol%NbO3化学计量组成的，准确地说，这种同组分为48.45mol%Li和相应的51.55mol%NbO3。
发明人发现，不仅一个同组分适用于铌酸锂，而同组分对于Czochralski方法中作为生长方向的不同晶向也是不同的。虽然这种区别在mol百分数上非常小，但是这种很小的差别对表面波装置的影响却是非常（有害）显著，所以要求非常精确地了介和遵循同组份取决于晶体培育的晶向的原理。
发明人发现，晶向为rot-y的单晶其同组分为48.25±0.1mol%Li。这就是说，为了制造具有这志虻念晁犸ゾб褂镁哂猩鲜鲎榉值娜厶寮矗篖i：48.25±0.1mol%和NbO351.750.1mol%（总计为100%）。
由这种熔体按照Czochralski方法拉出具有rot-y晶向的单晶本体结晶具有同组分，即这种结晶从本体结晶培育开始至结束具有一致的同组分，不管在以后加工成衬底片的晶体圆片的本体结晶是产生于根据Czochralki方法拉制本体结晶过程的开始、中间或者结束，由这样一种本体结晶制成的晶体圆片对表面波装置有决定意义的物理量实际上几无影响。
本发明取得的一个重要进展，在于将昂贵的晶体材料以最佳方法，即尽可能无损耗地充分利用于高质量的表面波装置。
图1给出一种培育及拉制本体结晶1的装置。2表示籽晶，装在一个支柱3中，该支柱是没有详细描述的拉晶装置4的一部分。该拉晶装置4除了轴向运动5外，还进行旋转运动。
11表示白金坩锅，12表示坩锅的电加热装置。在坩锅中放置含有上述同组分的熔体13，利用碳酸锂和五氧化铌（Niobpentoxid）作为原料，在坩锅中熔融。14表示熔体的表面，本体结晶的弯月面6与熔体表面接触。靠近弯月面6处向方向5缓慢拉晶，不断从熔体的结晶材料连续单晶生长。拉晶速度为2毫米/小时。
图2表示根据Czochralski方法和图1拉成的本体结晶1。图2表示3个晶体圆片21，22，23。在这样的晶体圆片中，本体晶体是在晶体圆片21和23之间正交于拉晶方向被切割下来。晶体圆片21至23的法线与本体结晶1的拉晶方向rot-y相一致。这个方向与Z方向呈127.86°。按本发明选择的熔体制成的晶体圆片21以及圆片23和22（和所有位于它们中间的圆片）均有以上所述的同组分。
光电和/或非线性光学元件需要本发明制成的单晶圆片，单晶小薄片和单晶片等。这些元件需要有非常精确的光学值，特别是折射率。这种光电元件例如电控制的双折射元件，定向耦合支持器（Richtkopplungshalter），光学交器义开关，马赫一参得调制器等。非线性光电元件例如用于倍频光学辐射。