坩埚下降法生长太阳能电池用砷化镓晶体

采用坩埚下降法进行了太阳能电池用砷化镓晶体的生长研究。掺杂硅含量为万分之五可使砷化镓晶体的载流子浓度达到太阳能电池使用要求。孪晶是坩埚下降法生长砷化镓晶体遇到的主要缺陷。通过调节坩埚下降速度以及优化热场环境等手段,成功的获得了一根直径2英寸、长度约140 mm、成晶率接近100%的砷化镓单晶。晶体整体平均位错密度小于1000/cm2,载流子浓度在1.4~2.1×1018/cm3之间。     

过去10年晶体研究透视

通过对1991－1999年间MSCI数据库中有关晶体论文的计量分析,研究了近10年来晶体学科的发展轨迹。总体来看,晶体学科发展迅速,论文总量逐年以千篇之数快速增长,其中激光晶体论文数增长很快。在我们调查的多种功能晶体中,KDP和含铅铌酸盐晶体（PMN和PZN）近年来增长速率明显高于其它晶体,作为研究热点必将持续下去,SBN论文在近2－3年中也保持较高的数量,由于固液界面温度梯度较小以及容量批量生产等优点,垂直布里奇曼生长技术近年来颇受晶体研究人员的重视。     

硅酸铋(BSO)晶体闪烁性能研究

报道对BSO晶体闪烁性能研究的若干结果. 包括晶体的激发光谱和荧光光谱、光产额、发光衰减时间和抗辐照能力等特性.     

声表面波用压电晶体的新进展

报道了我们在Li2 B4O7、Sr3 Ga2 Ge4O14 、LiNbO3 、LiTaO3 等声表面波用压电晶体材料方面的最新研究进展。采用改进型坩埚下降法成功生长了直径 3～ 4英寸的Li2 B4O7晶体 ,并实现了批量生产。作为硅酸镓镧系列新型压电晶体之一 ,Sr3 Ga2 Ge4O14 晶体具有最大的压电系数。报道了直径 2英寸Sr3 Ga2 Ge4O14 晶体的生长结果 ,测试了该晶体的压电性能。在CO2 (90 % )、H2 (10 % )混合气氛中 ,分别在 70 0℃和 4 5 0℃下对LN和LT晶片进行化学还原处理 ,成功制备了 3英寸LN和LT低静电黑片 ,不仅减少了器件制作工序 ,而且使成品率提高了 5～ 8百分点。此外 ,在密封坩埚中生长了低静电LiNbO3 晶体 ,观察到一些新的现象。     

BGSO闪烁晶体力学性能研究

采用坩埚下降法生长了Ge的摩尔浓度分别为5;、10;、15;的硅锗酸铋晶体(BGSO).利用显微压痕实验系统研究了BGSO晶体的力学性能,包括维氏硬度Hv、断裂韧性Kc、屈服强度σ和脆性指数B.研究表明,BGSO晶体的力学性能参数Hv、Kc和σ随着Ge含量和载荷的增加而逐渐减小,而脆性指数B则增大.在Ge含量从0到15;范围内,BGSO晶体的力学性能基本上表现为BGO和BSO两种晶体力学性能的简单混合.     

超声喷雾热解法制备稀磁掺杂ZnO薄膜的研究

近年来,基于ZnO稀磁半导体在自旋电子器件方面的潜在应用价值,过渡金属掺杂的ZnO材料被广泛研究.但由于p型ZnO材料的制备非常困难,获得具有室温以上居里温度的Mn掺杂p型ZnO基稀磁半导体仍然是个难题.在N-In共掺杂成功实现ZnO薄膜p型掺杂的前期研究基础上,本研究采用超声喷雾热解(USP)法在Si基底上制备了Zn1-x,MnxO系列薄膜样品.X射线衍射表明所有ZnO薄膜样品都具有纤锌矿结构,没有发现其他物相的衍射峰存在.薄膜形貌研究发现,样品中的颗粒分布均匀.磁性测量表明N-Mn-In掺杂的样品显示出室温铁磁性.对N-Mn共掺杂和N-Mn-In掺杂的样品进行热处理后,发现薄膜的铁磁性能与薄膜中的空穴载流子具有直接的关联,这一现象与Mn掺杂的p型ZnO会显示室温铁磁性的理论预测是一致的,并用束缚磁性极化子模型解释了ZnO薄膜的铁磁性来源.     

钨酸铅闪烁晶体垂直梯度凝固法生长及光学性能研究

本文报道了垂直梯度凝固法(VGF)生长PWO晶体的研究结果.通过优化工艺参数,成功获得直径25mm、长度140mm的PWO晶体.通过测试PWO晶体的XRD、透过光谱、荧光光谱等,研究了所得晶体的光学性能.结果表明:VGF法生长PWO晶体在350～420 nm处的光学透过率明显提高,荧光发光主峰位于435 nm,是快发光峰,但慢发光比例有所增加.     

Crystal growth and spectral properties of Tb:Lu_2O_3

The crystal growth,x-ray diffraction pattern,absorption spectrum,emission spectrum,and fluorescence lifetime of a Tb:Lu_2O_3 single crystal were studied.Excited at 483 nm,the peak absorption cross-section was calculated to be 3.5×10~(-22)cm~2,and the full width at half maximum was found to be 2.85 nm.The Judd-Ofelt(J-O)intensity parameters ?_2,?_4,and ?_6 were computed to be 3.79×10~(-20)cm~2,1.30×10~(-20)cm~2,and 1.08×10~(-20)cm~2,with a spectroscopic quality factor ?_4/?_6 being 1.20.The emission cross-sections of green emission around 543 nm and yellow emission around 584 nm were calculated to be 9.43×10~(-22)cm~2 and 1.32×10~(-22)cm~2,respectively.The fluorescence lifetimeτexp of ~5D_4 was fitted to be 1.13 ms.The data suggest that the Tb:Lu_2O_3 crystal could be a potential candidate for green and yellow laser operation.     

Nd∶Lu2O3纳米陶瓷的制备和EXAFS研究

通过氨水加碳酸氢铵复合沉淀剂合成了Nd3+掺杂的氧化镥纳米晶粉体。经马弗炉900℃煅烧2 h,获得了分散性好、晶粒尺寸约为40 nm的高质量的Nd∶Lu2O3纳米晶粉体。采用无压流动H2气氛对所得素坯进行两步烧结致密化(T1=1720℃,T2=1620℃)获得了半透明的纳米Lu2O3陶瓷。荧光光谱表明在808 nm波长激发下,纳米陶瓷发光强度明显超过微米级陶瓷。同步辐射研究表明,随着晶粒尺寸减小,纳米陶瓷中Nd原子的局域环境混乱度增大,无序度相对变大。在Nd掺杂浓度相同情况下,对同一光子能量的X射线吸收系数纳米陶瓷小于微米级陶瓷。