蓝宝石晶体具有非常高的化学稳定性，在常温下耐强酸和强碱的腐蚀;在3～5μm波段具有很高的光学透过率，透光范围覆盖紫外、可见、近红外到中红外波段;高硬度和高强度，可以在高温环境中保持着高强度与高的稳定性;低的热膨胀系数，高的热导率，热稳定性高。蓝宝石晶体是航空航天和微电子、光电子产业重要的基础材料，且日益受到人们的重视。　　目前生长大尺寸且高质量的蓝宝石单晶存在着较大的困难，本文通过对蓝宝石单晶的位错缺陷和性能的各向异性的研究，为优化大尺寸蓝宝石晶体的生长工艺技术和蓝宝石晶体的应用提供一定的指导意义。　　本文主要内容包括以下几个方面:　　1)蓝宝石晶体的位错腐蚀坑的形貌具有各向异性。C、A、M、R面蓝宝石晶片的位错腐蚀坑分别为等边三角形，菱形，等腰梯形和矩形。　　2)采用泡生法、热交换法、导模法和提拉法生长的2英寸的C面蓝宝石单晶片的位错密度分别为8.11×102个/cm2，2.34×103个/cm2，2.28×104个/cm2，3.68×105个/cm2。从位错的密度来看，泡生法和热交换法生长的蓝宝石单晶的质量明显要优于其他两种方法生长的蓝宝石晶体。　　3)采用泡生法、热交换法、导模法和提拉法生长的2英寸的C面蓝宝石单晶片的双晶摇摆曲线的半高宽分别为12.45"、28.41"、84.69"和165.82"，表明泡生法和热交换法生长的蓝宝石单晶具有良好的晶格完整性，而导模法和提拉法生长的蓝宝石单晶的晶格完整性较差。　　4)蓝宝石晶体的热学性能具有明显的各向异性。当温度在298～1773K，蓝宝石晶体主热膨胀系数分别为α11=5.312×10-6～8.379×10-6 K-1，α33=6.008×10-6～9.317×10-6K-1，r向热膨胀系数αr=5.402×10-6～8.821×10-6 K-1。通过计算得出其主热导率分别为κ11=31.429～5.556W/(m·K)和κ33=33.611～7.651W/(m·K)，r向热导率κr=36.521～9.153W/(m·K)。　　5)对于相同波长的光，采用导模法生长的c面蓝宝石单晶片的透射率要低于泡生法。相比导模法和提拉法，泡生法生长的蓝宝石晶体的拉曼光谱和其标准拉曼光谱基本一致。泡生法生长的蓝宝石晶体的光学均匀性要优于比提拉法。这些都表明泡生法生长的蓝宝石晶体的结构完整性较高。　　6)蓝宝石晶体的硬度和强度都具有明显的各向异性。C面的维氏显微硬度值为2182，A面为2483，R面为2366，C面的抗弯强度为948MPa，A面为732MPa，R面为864MPa。