我国首次空间生长GaAs单晶实验的结果分析

在空间微重力环境中,用重熔再结晶法从悬浮熔体生长了掺杂Te-GsAs单晶,晶体从中间断开表明长悬浮熔体的不稳定性,晶体中部未见杂质条纹说明浮力对流已消失,而外层有杂质条纹表明存在Marangoni对流,晶体中杂质含量减少和宏观分布不均匀,是短熔区杂质分凝机制控制和杂质Te从熔体挥发的结果,晶体中的高位错缺陷是快速生长和退火时产生的热应力以及界面籽晶侧的空位团崩塌造成的。 关键词：     

垂直Bridgman多组元化合物晶体生长热质对流

在垂直Bridgman晶体生长装置中,熔体的热质对流是由于温度梯度和浓度梯度间的相互作用引起的,而温度梯度和浓度梯度由晶体热物性和生长炉结构所决定.由于温度梯度和浓度梯度的耦合作用,坩埚中熔体的流动结构形式多样,由流动引起的溶质分布也呈多种形式.本文以GeSi多组元化合物半导体晶体为对象,数值研究了垂直Bridgman晶体生长过程中的热质对流现象,分析了热Rayleigh数、GeSi晶体热物性,生长炉结构对热质对流和径向溶质分凝的影响规律.结果表明:在垂直Bridgman装置中,熔体的热质对流是由于生长炉热边界条件的不连续性和晶体熔-固两相热物性不匹配引起的;随着熔体流动强度的增加,径向溶质分凝出现两个极小点,所以单纯地抑制或加强熔体对流强度并不一定能改善径向溶质分凝现象.     

化学蒸汽输运法生长完整硫化锌单晶

用化学蒸汽输运法(VT),以碘为输运剂,在封闭的生长安瓶内,生长温度900℃,蒸发源与生长中的晶体间温差(△T)为5—6℃,在园锥形安瓶顶端以取向的单晶作子晶,可以生长成完整的ZnS单晶.在大管径的安瓶中对流控制的质量输运可以快速长成具有大晶面,中间有空隙的梨晶.用控制对流并适当降低△T值在低蒸气过饱和下可以生出1厘米3以上量级无孪生的单晶.ZnS单晶为立方结构,位错密度104·cm-2n型导电,电阻率8×1012Ω·cm.晶体具有蓝色CRL、PL及EL,用掺有锰的多晶在同样条件下可以生长出ZnS:Mn2+单晶.     

微重力条件下熔-固相变对流与浮区对流的耦合

本文以空间材料生长为背景,用有限元法研究微重力条件下的浮区单晶生长过程,考虑了表面张力对流与浮区对流的耦合作用,计算了凝固界面形状,结果表明,晶体的生长速度是个重要的影响因素,生长时,单晶-熔体界面比多晶-熔体界面更倾斜;当生长速度超过临界值时,多晶-熔体界面附近的Marangoni涡会分裂出二次涡。 关键词：     

移动加热器法生长碲镉汞晶体的数值模拟

提出采用移动加热器(THM)法在稳态条件下生长碲镉汞晶体的理论模型.该模型利用与时间相关的一维物质扩散方程组,熔区自由边界通过考虑相图来确定,没有考虑对流的影响.给出了x=0.2时碲镉汞晶体生长过程的数值解.结果表明,在生长初始阶段,生成晶体的组分是不均匀的,其长度与生长条件如熔区长度、加热器移动速度、温场分布等因素有关,在初始阶段过后,生成晶体的组分接近多晶料的组分. 关键词：     

带嵌件型腔内熔接过程的数值模拟研究

基于充模过程的两相黏弹性流体模型, 采用同位网格有限体积法, 结合浸入边界法和界面追踪的复合水平集流体体积方法实现了带嵌件型腔内充模过程的动态模拟. 基于上述模型和算法模拟了熔体前沿界面及熔接线的动态演化过程, 而且通过线性应力-光学定律得到了熔接线附近的流动诱导应力分布情况; 讨论了熔体温度及模具温度对熔接线区域凝固层厚度的影响. 数值结果表明: 本文提出的方法可用于模拟复杂型腔内的充模过程以及熔接线的自动追踪; 由于聚合物黏弹性熔体流动的复杂性, 当两股熔体相遇后, 熔接线不同位置的应力分布变化较大; 熔体或模具温度越高, 熔接线区域凝固层厚度越薄, 提高熔体或模具温度能够改善甚至消除充模过程中的熔接线.     

硒化锌(ZnSe)单晶的汽相化学输运生长及性质

引言 Ⅱ—Ⅵ族化合物半导体是良好的发光材料。具有禁带宽度大,发光效率高等优点。但它们的熔点高,蒸汽压高,只有在高温高压下才能熔融。一般条件下难以实现熔体生长。 我们以前用汽相化学输运法进行了ZnSe,ZnS及其固熔体的晶体生长。此法的优点是能在较低温度下(对该物质熔点而言)生长晶体;可以获得低温晶形;晶体完整性较好;生长设备简单。缺点是生长周期长。     

BSO晶体生长固/液边界层结构的实时观测研究

实时测量BSO晶体水平区熔法生长过程中,研究固/液边界层以及边界层两侧的晶体和熔体的显微拉曼光谱,晶体生长固/液边界层以及边界层两侧的熔体和晶体的结构特征, 生长基元结构从熔体结构经边界层过渡到晶体结构的变化过程。结果显示, BSO熔体中存在Bi₃O₄和[SiO₄]的键合结构; Bi₃O₄分子基团在固/液边界层聚合形成[BiO₇]八面体单体、多聚体,与[SiO₄]结构基团联结,在通过固／液边界层时进入格位。     

应用水冷籽晶法从熔盐中生长掺钕钇铝石榴石大晶体

一、引 言 掺钕钇铝石榴石(简称NdYAG)晶休是目前最好的固体激光工作物质之一,并已得到了广泛的应用.生长Nd:YAG晶体的方法很多,其中熔盐法是一种比较古老的方法.早在1961年,利菲弗(Letever)等人首先从PbO-PbF助熔体系中生长出了小的钇铝石榴石晶体.熔盐法生长出来的晶体具有应力较小等优点,所以曾引起了国内外许多科技工作者的兴趣,使这种方法得到了较大的改进.先后采用了坩埚底部局部气冷和水冷等方法,使晶核个数有了显著的减少,但仍无法稳定地控制在二、三个以下.同时,晶体中很容易产生严重的母液包裹,这就使我们难于获得较大尺寸…     

Straining流对柱状晶体在三元过冷熔体中生长的影响

研究了三元过冷熔体中柱状晶体在非等温条件下受straining流作用的生长问题,给出了柱状晶体生长形态的近似解析表达式.发现流入的straining流加快了界面的生长速度,而流出的straining流减缓了界面的生长速度,即straining流使得柱状晶体的界面发生变形.同时发现,随着流动速度的增大,界面变形也更为显著.通过比较straining流对纯熔体、二元熔体、三元熔体中柱状晶体界面的影响,发现相比于纯熔体,柱状晶体在稀合金熔体中的界面形态受straining流的影响更大.     

光子晶体光纤拉制中工艺参数的控制

分析了光子晶体光纤拉制中各工艺参数之间的相互影响,建立了工艺参数与最终光纤结构之间的对应关系.在温度和送料速度的协调控制下,通过调节气压参数可有效控制气孔结构.实验拉制出孔径孔距比分别为0.45和0.8的单模以及高占空比光子晶体光纤.在制备非均匀孔径光子晶体光纤时,仅靠调控工艺参数往往难以拉制出理想结构,本文以一种单偏振单模PCF结构为例,对预制棒结构进行了优化设计.计算表明可由此拉制出满足要求的光子晶体光纤. 关键词： 光子晶体光纤 工艺参数 气压控制 气孔结构     

多晶凝固及后续调幅分解过程的晶体相场法模拟

采用晶体相场模型,模拟了二元合金多晶凝固及后续调幅分解全过程.结果表明,晶体相场模型可完整再现包括形核、生长、粗化、晶界形成等多晶生长过程以及圆满完成从凝固到调幅分解的多相变过程. 关键词： 晶体相场模型 多晶凝固 调幅分解 组织演化     

导模法生长铌酸锶钠锂单晶并验证相图

引 言 铌酸锶钠锂(简称 SNL) 单晶是5+1型的钨青铜结构的铁电体[1],由于它具有半波电压低、温度系数小的特性[2],近年来一直受到人们的重视.已经用提拉法生长了这种晶体[3]并测试了它的物理特性[4],证明温度系数对晶体中的锂含量是敏感的,增加晶体中的锂含量可使温度系数在较宽的温度范围内近似为零.用提拉法生长时,锂的分凝系数远小于1[3],而用导模法生长时能改善分凝系数[5],使晶体中的锂含量比用提拉法生长时有显著增加,从而可进一步改善晶体的温度系数.另外,采用导模法生长时固液界面高度是不变的,晶体不转动,因而熔体热对流的影响可…     

KTa1-xNbxO3晶体生长固/液边界层结构的微区研究

测量了KTa_1－xNb_xO₃(KTN)晶体在常温和高温下的Raman光谱;实时测量了晶体生长过程中,固/液边界层内以及边界层两侧的晶体和熔体的高温显微Raman光谱.通过光谱分析获得了KTN晶体生长固/液边界层内的结构特征,以及晶体生长基元从熔体结构经边界层过渡到晶体结构的变化规律.研究表明,KTN熔体中的 结构基团进入到生长边界层后逐步转化为 八面体结构基团,已具有KTN单胞的一些特征.进而讨论了以 八     

PbMoO4晶体生长基元和生长习性的高温拉曼光谱研究

应用高温拉曼光谱研究了PbMoO4熔体中的生长基元.通过对不同温度下PbMoO4晶体拉曼光谱和熔点温度附近熔体高温拉曼光谱的研究,发现PbMoO4熔体中存在Pb2 阳离子和[MoO4]2-阴离子生长基元.进一步讨论了PbMoO4晶体生长基元和各个低指数晶面间的相互作用,解释了晶体的生长习性和枝晶生长的原因,并指出:PbMoO4晶体生长的最佳籽晶取向是平行于其{101}面所围成的棱锥表面的方向.     

有负阻的绿色发光二极管

日本东芝电气公司研制了一种具有p—n—p—n结构的磷化镓发光二极管。生长方法是双液相外延。用拉制的GaP衬底,在石墨舟中进行外延生长。第一个n区是衬底晶体,第一个p区和第二个n区都在第一个外延层里形成,第二个n区是第二外延层。第一外延层中的p区是由于施主杂质和从石墨     

Pr0.7(Sr1-xCax)0.3MnO3多晶体系中的小极化子性质

采用基于柠檬酸体系的溶胶-凝胶法制备了Pr0.7(Sr1-xCax)0.3MnO3系列的多晶块材, 同时还用脉冲激光沉积技术(PLD)在SrTiO3(100)衬底上外延生长了同一系列的薄膜, 系统研究了它们的晶格结构和电输运行为. 多晶和薄膜样品都具有正交晶格结构, 电输运行为在居里温度TC以上的高温顺磁相都很好地符合了绝热小极化子模型. 用绝热小极化子模型对两者的电阻率温度曲线进行拟合, 多晶和薄膜样品的拟合结果在定性上是一致的. 随着Ca掺杂量的增加, 极化子跳迁能Ehop变大,ρ0先减小后增大. 实验结果说明, 只要多晶样品制备的质量好, 缺陷、晶界的影响可以大大降低, 多晶样品的电输运行为也能表现出本征的小极化子性质.     

镍基合金激光熔覆数值模拟及凝固参数预测

本文采用有限体积法对激光熔覆过程的温度场分布和熔体流动进行了数值模拟.基于CALPHAD相图法计算了基体和粉末的热物理性质,采用三维热源精确预测了凝固过程和温度分布,研究了Marangoni对流对熔池尺寸的影响.在熔池凝固过程中模拟所得出的温度梯度和凝固速度,预测了熔覆层凝固组织的演变趋势,相应的显微组织与实验结果吻合...     

PbMoO4晶体生长基元和生长习性的高温拉曼光谱研究

应用高温拉曼光谱研究了PbMoO₄熔体中的生长基元.通过对不同温度下PbMoO₄晶体拉曼光谱和熔点温度附近熔体高温拉曼光谱的研究,发现PbMoO₄熔体中存在Pb²⁺阳离子和［MoO₄］^2－阴离子生长基元.进一步讨论了PbMoO₄晶体生长基元和各个低指数晶面间的相互作用,解释了晶体的生长习性和枝晶生长的原因,并指出:PbMoO₄晶体生 关键词： 钼酸铅晶体 枝晶 籽晶取向 拉曼光谱     

Tb、Fe双掺LiNbO3晶体的生长及其光折变效应的研究

用提拉法从熔体中生长出Tb、Fe双掺LiNbO₃晶体,用二波耦合方法测试了晶体的指数增益系数、衍射效率和响应时间。Tb:Fe:LiNbO₃薄晶片中,由于光爬行作用,使得晶体的指数增益系数和衍射效率大大增强,掺入Tb后晶体的光电导值增大,响应时间缩短。