Cu单晶的生长与温场研究

Cu单晶在中子单色器、激光核聚变和音频信号传输等方面有着广泛的应用前景.根据对Cu晶体的差热分析结果,设计并制作了硅钼棒加热单晶生长炉,获得了适合Cu单晶体生长的温场.采用改进的垂直布里奇曼法成功生长出外观完整、表面光滑、尺寸为15 mm×35 mm的Cu单晶体.对生长的晶体进行切割、抛光腐蚀后,采用金相显微镜和X射线衍射分析,结果表明:研究设计的温场适合Cu单晶体的生长,生长出的晶体结晶性好、结构完整.     

锡溶液中半导体单晶CuSi2P3的生长与结构分析

Single crystals of CuSi2P3 as long as 1cm has been grown by using tin solution growth. X-ray powder photography technique showed that only CuSi2P3 can grow as a pure material without any exchanges of Si with Sn. The structure is in the form of Fcc with a lattice parameters of a=0.5248nm. Electron probemicro anaiysis (EPMA) has supported the X-ray data in regarding the single phase of this compound grown by solution growth.     

高温溶液法生长SiC单晶的研究进展

碳化硅(SiC)作为第三代半导体材料,不仅禁带宽度较大,还兼具热导率高、饱和电子漂移速率高、抗辐射性能强、热稳定性和化学稳定性好等优良特性,在高温、高频、高功率电力电子器件和射频器件中有很好的应用潜力。高质量、大尺寸、低成本SiC单晶衬底的制备是实现SiC器件大规模应用的前提。受技术与工艺水平限制,目前SiC单晶衬底供应仍面临缺陷密度高、成品率低和成本高等问题。高温溶液生长(high temperature solution growth, HTSG)法生长SiC单晶具有晶体结晶质量高、易扩径、易实现p型掺杂等独特的优势,有望成为大规模量产SiC单晶的主要方法之一,目前该方法的主流技术模式是顶部籽晶溶液生长(top seeded solution growth, TSSG)法。本文首先回顾总结了TSSG法生长SiC单晶的发展历程,接着介绍和分析了该方法的基本原理和生长过程,然后从晶体生长热力学和动力学两方面总结了该方法的研究进展,并归纳了该方法的优势,最后分析了TSSG法生长SiC单晶技术在未来的研究重点和发展方向。     

溶液法五氯硝基苯单晶生长的研究

测定PCNB在丙酮溶剂中的溶解度,采用恒温溶剂蒸发法首次在丙酮中成功生长出PCNB单晶.结果显示:302 K以下温区具有较小的温度系数,适用于恒温蒸发法生长单晶;生长出了厘米尺寸的PCNB晶体;红外和拉曼光谱的测量结果说明所生长的晶体中未包裹溶剂;X射线衍射分析表明,所生长出晶体结构为六方晶系,单晶质量较好.     

KDP/DKDP晶体生长的研究进展

采用传统降温法,KDP晶体的生长速度一般在1～2 mm/d,DKDP晶体的生长速度甚至更慢,并且晶体的恢复区域较大,利用率低;而采用快速生长法,晶体的生长速度可以提高到20～50 mm/d,并且晶体的恢复区域小,利用率高.本文回顾了KDP/DKDP晶体生长的研究进展.并重点评述了KDP/DKDP晶体快速生长的研究进展,报道了近年来大尺寸、高质量KDP晶体的研究动态.     

有机分光晶体季戊四醇的生长研究

本文采用多次重结晶的方法提纯季戊四醇(PET)原料,用高效液相色谱进行分析研究.通过目测法和吊籽晶法,测定了PET生长的亚稳区宽度.研究了溶液的pH值、过热时间和过热温度等因素对溶液亚稳区和诱导期的影响.采用紫外-可见光谱、红外光谱研究了长时间高温下溶液被氧化的特性.用溶液降温法在2L的生长槽中生长出30 nm×30 mm× 30 mm的PET单晶体.     

底部籽晶法:一种高温溶液晶体生长新方法

为了从高温溶液中生长非一致熔融的单晶材料,发展了一种叫做"底部籽晶法"的新生长方法.通过设计大的垂直温度梯度,解决了助熔剂或高温溶液对籽晶的侵蚀问题;采用后加热系统,有效地控制了晶体的开裂.采用底部籽晶法,成功地生长了新型弛豫铁电晶体(1-x)Pb(Zn1/3Nb2/3)O3-xPbTiO3(0≤x≥0.2)、近化学计量比LiNbO3晶体以及非线性光学晶体铌酸钾锂K3Li2-xNb5+xO15+2x(0相似文献   

溶液法生长氘化磷酸二氢铵(DADP)晶体及其性能研究

使用优级纯的NH4H2PO4(含量＞99.5;)和重水(纯度＞99.5;)为原料,在重水中经过三次氘化重结晶,获得含氘量＞95;的结晶原料.上述DADP晶体作为原料配成1000ml的饱和溶液,用降温转动法生长出22mm×23mm×78mm尺寸的透明大晶体,并且测定其晶体结构、透过光谱和激光损伤阈值.从数据分析来看在最重要的光谱应用波段(1.06μm附近)DADP晶体综合性能是很优越的,这使得DADP有利于作为电光晶体材料和制作高频高灵敏度的电光器件.     

NaCo2O4晶体的生长,形貌和生长机理研究（英文）

采用自发成核方法,以NaCl-Na2CO3为助熔剂,生长了毫米级的NaCo2O4晶体。通过X射线衍射对晶体作了表征。利用扫描电子显微镜和原子力显微镜研究了晶体的形貌和生长机理。结果表明:所得晶体是NaCo2O4,属于六方晶系,晶胞参数:a=b=0.2842 nm,c=1.0894 nm,V=0.0761997 nm3。NaCo2O4晶体是沿c轴层状生长的,同时从阴离子配位多面体的角度分析了晶体的形貌。     

反式二苯乙烯(TSB)的溶液法晶体生长

本文观测了TSB在苯甲醚等有机溶剂中的结晶习性,测定了相应的溶解度曲线和亚稳区.采用溶液降温法在50~30 ℃的温度范围内进行晶体生长,获得透明度好的厘米级TSB晶体.通过对所得晶体进行X射线粉末衍射、紫外-近红外透过光谱、吸收光谱和紫外荧光光谱等测试,表明:本实验使用的不同生长溶剂对TSB晶体结构不会产生影响,所得晶体在410~1000 nm波长范围内透过率不低于80;,而在200~360 nm范围内有吸收,在波长为272.8 nm的激发光作用下,得到较强的荧光峰,峰位为386 nm.     

Solution Growth and Characterisation of L‐alanine Single Crystals

Single crystals of L‐alanine have been grown from buffered aqueous solutions and characterised as to their optical quality via wavefront distortion analysis, electrooptical response and harmonic generation efficiency. Refraction indices as well as phase matching loci were found in satisfactory agreement with previously published data for crystals grown in non buffered solution. Estimates for the electro‐optical response are reported for the first time. The experimentally observed crystal habit is discussed in terms of morphological importance (M.I.), which was found to be in disagreement with the predictions of crystallographic criteria based on the interplanar distance d_hkl, on the periodic bond chains (PBC) and the attachment energy E_att. This disagreement is tentatively attributed to the presence of impurities and non‐appropriate supersaturation conditions.     

钛酸钡钙晶体的生长及其光学性能研究

钛酸钡钙(BCT)晶体是一种新型的光折变材料,由于其优于钛酸钡的电光性能及无室温相变的优势,使其具有更大的应用前景.本文从大量的实验中总结出生长高质量BGT晶体的生长条件,用Czochralski法生长出φ18mm×15mm的BCT晶体.通过粉末X射线衍射测定其晶格常数,由红外、紫外-可见光透射谱确定其吸收边,并通过Raman光谱等一系列实验对晶体结构及其基本光学性能进行了研究.     

KDP晶体生长的溶液流动和物质输运计算

本文采用有限容积法,对KDP晶体生长过程中溶液的流动和物质输运进行了数值模拟.结果表明:随着入口溶液流动速度的增大,籽晶的上表面因自然对流而引起的抽吸作用减小,表面过饱和度的最小值沿x正向发生右移,其上表面的剪切力先减小后增大.随着入口溶液过饱和度的增大,籽晶上表面剪切力增大.不同尺寸的籽晶表面过饱和度的分布差异较大.籽晶的生长边界层厚度与溶液流动密切相关,入口溶液流动速度越大,厚度越小,但其受入口溶液过饱和度的影响较小.     

Growth and Optical Properties of NaY(WO4)2:Eu Crystals

NaY_0.99Eu_0.01(WO₄)₂ crystals were grown along <101> and <001> directions. Single crystals with high quality can be obtained when they were grown along <101> direction from a melt with a small deviation from stoichiometric composition. Eu ions exist in two valences in the as‐grown crystals, in one valence after annealing only. The fluorescence spectrum shows the Stark splitting of energy levels of Eu ions is in accordance with the site symmetry of S₄.     

On the Iso‐Diameter Growth of β ‐BaB2O4 (BBO) Crystals by Flux Pulling Method

The iso‐diameter growth of β ‐BaB₂O₄ (BBO) crystals by the flux pulling method have been studied based on the phase equilibrium diagram in the BaB₂O₄‐Na₂O pseudo‐binary system and from the interface stability. The mathematical expressions for the cooling rate in the growth of the crystals with constant diameter under stable growth conditions are derived, the experimental phenomena such as diameter contraction and difficulty to grow a lengthy crystal by the flux pulling method are explained, the prerequisite for iso‐diameter BBO crystal growth from the flux is suggested; a new continuous charging flux pulling method is introduced to grow large‐sized high quality crystals with a relative high growth rate.     

CdGeAs2单晶体的腐蚀研究

报道了一种新型的CdGeAs2晶体择优腐蚀剂,配方为:H2O2(30;): NH4OH(含NH325;-28;): NH4Cl(5mol/L): H2O=1 mL: 1.5 mL: 1.5 mL: 2 mL.将经机械研磨、物理抛光和溴甲醇化学抛光处理后的表面平整无划痕的CdGeAs2晶片,在40 ℃下超声振荡腐蚀数分钟,采用金相显微镜和SEM进行蚀坑观察.结果表明,新型腐蚀剂对CdGeAs2晶体(204)和(112)晶面择优腐蚀效果显著,蚀坑取向一致,具有很强的立体感;(204)晶面蚀坑呈三角锥形,(112)晶面蚀坑呈五边形,从晶体结构上对蚀坑形成机理进行了分析讨论.     

熔体法生长大尺寸有机晶体

大尺寸有机晶体在太赫兹波产生、中子探测、微波激射等多个关系国计民生、涉及国家安全的领域具有重要应用前景.但大尺寸有机单晶生长一直是国际公认的难题,无论是在生长理论、生长方法还是生长设备方面都远远落后,在整个人工晶体领域相对小众;而且有机晶体硬度低、脆性高、易解理等本征特性为加工和后期应用带来了很多困难,制约了相关领域的...     

水热法生长无色BSO晶体

采用不同方法制备的培养料,进行了Bi12SiO20(BSO)晶体的水热生长实验.其中以高纯三氧化二铋,二氧化硅为原料,使用铂坩埚烧制成的玻璃体为培养料,5 mol/L的NaOH溶液作为矿化剂溶液,黄金衬管作为反应场所,采用二次水热生长的方法,获得尺寸为10×10×6 mm3的无色BSO晶体.晶体的显露面主要为(001)和(110).讨论了不同方法制备的培养料对晶体呈色的影响,并测量了晶体的截至边.     

Studies of Intermolecular Interaction in Binary Nematic Mixtures of p-Methoxybenzylidene—p′-n-Butylaniline and p-Cyano-p′-n-Pentylbiphenyl by Dielectric Relaxations

Anisotropic dielectric relaxations at the nematic state under magnetic field and viscosities at the isotropic state were measured in MBBA-CPB systems with various mole% of CPB. The intermolecular interaction in the systems with different mole% of CPB was estimated by the MaierSaupe theory from the dielectric relaxations and the viscosities. A long range-intermolecular interaction increased anomalously near the two CPB concentrations exhibiting the eutectic points (15 and 75 mole% of CPB). This was explained by some component fluctuation originating in the inversion of solvent-solute relationships at the eutectic mixing ratio.     

大尺寸晶体快速生长理论与技术的研究进展

“如何突破大尺寸晶体材料的制备理论和技术”是中国科协发布的2021年度的十大前沿科学问题之一,揭示晶体生长机制和突破生长关键技术是大尺寸功能晶体发展的两个趋势。在原子分子尺度上,晶体生长可以是有势垒的热激活过程,也可以是无势垒的超快结晶过程,这与具体的体系以及晶面有关。从界面属性角度来看,光滑界面是以台阶拓展的方式生长;粗糙界面没有明显的固-液分层,通过局部原子固化进行生长。本文从晶体生长理论模型、生长技术及其应用实例,以及分子动力学方法在晶体生长中的应用等方面探讨了近些年大尺寸晶体快速生长理论和技术的研究进展。目前有多种方法制备大尺寸晶体,但普遍存在制备的晶体质量差和性能不稳定等问题。需要突破对晶体生长微观机制上的认识,建立机制与温度、流速等外界因素的内在联系。而利用机器学习力场以及分子动力学模拟方法,建立固-液界面,模拟晶体生长,将是探究晶体生长微观机制的一种有效方式。