单质直接气相生长ZnMgSe单晶

采用高纯Zn、Mg、Se2单质为原料,以NH4Cl作为反应输运剂,用化学气相输运(CVT)的方法一步成功生长出ZnMgSe单晶。通过XRD、RO-XRD、EDS、紫外可见分光光度计和光致发光(PL)技术研究了ZnMgSe晶体的结构、成份以及光学特性。结果表明:ZnMgSe单晶具有良好的结晶性能,在400～800 nm范围内透过率达到40%～50%,在2.2～2.6 eV范围内存在与深能级电子复合相关的发光带。研究证明由Zn、Mg、Se2单质在输运剂NH4Cl辅助下一步直接合成ZnMgSe单晶是可行的。     

ZnSe薄膜的化学反应辅助热壁外延法生长及特性研究

本文通过将新型化学气相反应促进剂Zn(NH4)3Cl5引入到热壁外延系统中,以二元素单质Zn和Se为原料,直接在Si(111)衬底上生长了高质量的ZnSe晶体薄膜,薄膜成分接近理想化学计量比。研究了主要工艺参数对薄膜生长形貌和性能的影响。采用SEM、AFM、EDS和PL谱技术研究了生长的ZnSe薄膜的形貌、成分和发光特性。研究结果表明,热壁温度和生长时间是影响ZnSe薄膜形貌的主要因素;气相反应促进剂在薄膜生长和调节成分方面扮演了关键角色,Zn(NH4)3Cl5的存在使得Zn(g)和Se2(g)合成ZnSe晶体的反应转变为气固非一致反应,从而更容易获得近乎理想化学计量比的ZnSe薄膜。ZnSe薄膜在氦镉激光激发下,室温下PL谱由近带边发射和(VZn-ClSe)组合的SA发光组成,而在飞秒激光激发下,仅在481nm处显示出强烈的双光子发射峰。     

Zn-Mg-Se-I2系统生长ZnMgSe单晶及其特征

以高纯的Zn、Mg以及Se2单质为生长原料,加入高纯的碘单质作为反应输运剂,采用化学气相输运(CVT)方法成功制备了ZnMgSe单晶,并且分别采用X射线衍射、双晶衍射、紫外可见分光光度计、红外光谱仪以及光致发光(PL)技术研究了晶体的结构、结晶质量以及光学性质.结果表明,制备的单晶结晶性能良好,在500 ～ 1500 nm波长范围内的透过率接近50;,在400 ～ 4000 cm-1波长范围内的透过率达到42;,在2.0～2.6 eV范围内有三个明显的空位与杂质发光带.以Zn、Mg及Se2单质为生长原料,在输运剂I2的帮助下可以实现ZnMgSe单晶的生长.     

坩埚旋转下降法生长硒镓银单晶体

本文报道了硒镓银多晶原料合成与单晶生长的新方法--熔体温度振荡法和坩埚旋转下降法.5～6N高纯Ag、Ga、Se单质按AgGaSe2化学配比富0.5;Se配料,1100℃下合成并在熔点附近进行温度振荡,获得了高纯单相致密的AgGaSe2多晶材料.用合成的多晶为原料,采用坩埚旋转下降法生长出φ22×80mm的AgGaSe2单晶锭.晶体外观完整,在10.6μm附近红外透过率达62.4;,吸收系数低于0.01cm-1,对10.6μm CO2激光实现倍频,能量转换效率达12;.     

开放体系优化ZnSe多晶原料化学计量比

本文采用开放体系对两单质加反应促进剂I2合成的ZnSe多晶原料进行了提纯.以高纯氩气为保护气体,提纯温度分别为500 ℃、550 ℃和800 ℃.能谱分析(EDS)和热重图谱(TG)结果表明:800 ℃处理后的ZnSe多晶原料,其化学计量比与理想化学计量比非常接近,而且升华开始温度提高到了850 ℃以上.运用化学气相输运(CVT)法进行晶体生长结果进一步表明,以800 ℃处理后的ZnSe多晶为原料时,消除了单质Se在生长区沉积对晶体成核生长的影响,达到了CVT法晶体生长对原料的要求.此外,以混合气体(H210;+Ar 90;)作为保护气时,在同等条件下处理后的ZnSe多晶原料,其化学计量比更加接近理想化学计量比,较氩气保护下的处理效果要好.     

Mg3N2在生成hBN反应中的催化作用

研究了Mg3N2在B4C和NH4Cl于常压高温下生成hBN反应中的作用,用红外光谱仪和X射线衍射仪对反应产物进行分析,实验结果表明,在950℃和N2气环境下,Mg3N2与B4C反应不成生成hBN,B4C与NH4Cl反应生成少量hBN,在B4C和NH4Cl中加入Mg3N2后hBN的生成量明显增加,说明高温高压下合成cBN的常用催化剂Mg3N2,在常温压高温生成hBN的反应表现催化作用。     

PIMNT单晶生长用多晶料的固相合成

以In2O3、Nb2O5、4MgCO3·Mg(OH)2·4H2O、TiO2、PbO为初始试剂,先合成出前体化合物MgNb2O6和InNbO4;按照0.25Pb( In1/2 Nb1/2) O3-0.44Pb( Mg1/2 Nbv3)O3-0.31PbTiO3的组分比例,添加1.5 mol％过量PbO,通过高温固相反应合成出PIMNT多晶料.X射线粉末衍射、差热/热重分析表明,PIMNT多晶系钙钛矿结构的固溶体化合物.采用本实验合成PIMNT多晶料锭,通过坩埚下降法成功生长出25mm直径的PIMNT单晶,证实采用预先合成多晶料有助于钙钛矿相PIMNT单晶的稳定生长.     

新型红外晶体硫锗镓银的多晶合成

本文直接使用高纯Ag,Ga,Ge,S单质作为原料合成AgGaGeS4多晶.为防止S蒸气高压使多晶合成管炸裂,采用双温区气相输运的合成方法.对合成的多晶作粉末衍射(XRD)分析,衍射图谱与标准JC-PDF卡片上峰值位置一致,表明样品为高纯单相AgGaGeS4多晶.使用该多晶原料成功生长出了优质单晶,并对合成工艺中存在的关键问题进行了讨论.     

双重辅助氮化添加剂低成本制备AlN粉体材料

采用镁粉(Mg)和氯化铵粉末(NH4Cl)做双重辅助添加剂,铝粉与氮气为反应物,采用直接氮化法制备出低成本的氮化铝粉末样品.采用XRD和SEM分别进行了物相分析与形貌观察,并分析了Mg和NH4 Cl的双重辅助氮化作用.结果表明,Mg和NH4Cl是两种低残留添加剂,在氮化过程中,能有效阻止铝粉溶化结块,得到的反应产物为含有极少量残余铝成分的蓬松多孔状的氮化铝粉末,其表面堆积AlN晶须.然后通过酸洗工艺去除未反应完全的残余铝粉,酸洗后的反应产物为纯度高、颗粒细小、粒度均匀的AlN粉末.     

单质直接气相生长ZnSe单晶

本文直接以高纯Zn、Se单质为原料,加入少量碘单质作为反应输运剂,用化学气相输运(CVT)的方法一步成功的生长出了ZnSe单晶.采用XRD、EDS、紫外可见分光光度计和光致发光(PL)技术研究了生长的ZnSe晶体的结构、成份以及光学特性.结果表明,生长的ZnSe单晶具有较好结晶性能,成份接近理想的化学计量比,在500～2000nm范围内透过率达到65;～70;,在1.9～2.5 eV范围内存在与Zn空位和杂质能级相关的发光带.由Zn和Se单质在输运剂I2的辅助下一步直接生长ZnSe单晶是可行的.