太空生长掺Te—GaAs单晶的结构缺陷观测

本文用X射线、电子显微镜和电子束阴极荧光方法,对在太空中生长的掺Te-GaAs单晶材料的结构完整性进行了实验研究.在地面生长的掺Te-GaAs有明显的杂质条纹,而在太空生长的晶体杂质条纹消失;在太空和地面生长的交界处于空间材料一侧的中心部位,存在一个大约5μm宽的高完整区.远离中心部位,空间材料的完整性降低,出现了大量位错并伴有微缺陷.实验结果表明:在微重力条件下生长化合物半导体GaAs对在其中的杂质均匀分布有利.在太生长时出现的大量位错和微缺陷,并不是在生长时由于失重所致,而是在太空生长时温度失控所引起的.     

掺Te-GaAs单晶中微缺陷的透射电镜研究

木文主要是利用透射电子显微镜对重掺Te GaAs的微缺陷作了观察,已发现此材料中有五类结构缺陷.用衬度分析技术鉴别层错缺陷属于非本征型的.     

掺Te-GaAs单晶微缺陷微沉淀的研究

本文用化学腐蚀、阳极腐蚀法、光学显微镜和透射电子显微镜研究了水平生长的掺Te-GaAs单晶的微缺陷和微沉淀物.获得了微缺陷与位错的相对分布关系,发现这些缺陷及其存在形式与样品的载流子浓度有关.这些微缺陷主要是附有沉淀颗粒的非本征层错和非本征Frank环.并且得到了腐蚀显示的小丘和s坑与透射电子显微镜观察到的缺陷群相对应的关系.     

掺钕铝酸钇单晶的某些结构缺陷

由于铝酸钇晶体具有合适的物理、光谱和振荡特性,所以目前被认为是最有前途的激光材料之一。但是,这种化合物是亚稳态的,而且具有特殊的结构缺陷。本文试图研究由于不同退火温度梯度,真空或空气中进行热处理以及样品经γ射线照射后所引起的局部结构缺陷的一些性质。这种化合物是按照:Y_(0.07)Nd_(0.03)AlO_3分子式制备的。本文还研究了色心和光心的形成、     

太空熔体生长砷化镓单晶

本文介绍利用一种将单晶锭条两端固定,中间可以重熔以建立悬浮熔区的反应容器,在回地卫星的微重力环境下用45分钟从熔区两端相向生长出中部直径为1cm,长度分别为10mm和7mm的两块火炬头状砷化镓单晶.对地面生长和空间生长7mm长单晶用KOH溶液为电解液的阳极腐蚀法显示,结果表明:在地面生长的籽晶部位观察到了由重力驱动对流引起温度涨落而造成的密排杂质条纹,在与籽晶相邻接的空间生长单晶部位未观察到这种类型的杂质条纹.同时观察到太空生长单晶边缘附近存在杂质条纹以及在太空单晶末端附近边缘出现胞状结构,它们可能是因降温速率快过冷所致.经熔融KOH腐蚀显示,在地面单晶和10mm长空间单晶交界面出现密排位错,靠近交界面的太空生长单晶位错密度较低,随着晶体生长位错密度逐渐增高,太空生长单晶边缘附近位错密度高于中心区域.     

提拉法生长铌酸钡锂单晶的生长结构观测

分析了提拉法生长Ba_2LiNb_5O_(15)。单晶的不均匀性,指出了克服它们的方法。BaliNboO。单晶以其满意的光学和非线性光学特性在1.06微米YAG倍频激光应用中十分重要〔'。用提拉法获得这种无开裂大单晶材料的生长详细情况已有报导     

掺硒InSb单晶中的缺陷

采用光学显微、透射式电子显微以及x射线形貌等方法研究了提拉法生长的掺硒InSb单晶的结构完整性。硒浓度用质谱法测定,处在1×10~(17)～9×10~(19)厘米~(-3)的范围内。业经证实,直到最高硒浓度时,硒的存在并未影响晶体的位错结构,但产生大量沉淀物而呈现波纹状对比度。沉淀物的大小为0.5～3.8微米。从对比度的计算得出,沉淀物的晶格参数与基质的晶格参数相差0.02～0.05埃。此外,在硒浓度高(9×10~(19)厘米~(-3))的晶体中出现了具有对称应变场的微粒。     

VGF法生长的低位错掺Si-GaAs单晶的缺陷和性质

研究了垂直梯度凝固法（VGF法）生长的掺Si低阻GaAs单晶材料的晶格缺陷和性质,并将VGF法和LEC法生长的非掺半绝缘GaAs单晶进行了比较. 利用A-B腐蚀显微方法比较了两种材料中的微沉积缺陷,对其形成原因进行了分析. 利用荧光光谱研究了掺Si-GaAs单晶中Si原子和B原子的占位情况和复合体缺陷. Hall测量结果表明,掺Si低阻VGF-GaAs单晶中存在很强的Si自补偿效应,造成掺杂效率降低. VGF-GaAs单晶生长过程中高的Si掺杂浓度造成晶体中产生大量杂质沉积,而杂质B的存在加重了这种现象. 对降低缺陷密度,提高掺杂效率的途径进行了分析.     

VGF法生长的低位错掺Si-GaAs单晶的缺陷和性质

研究了垂直梯度凝同法(VGF法)生长的掺Si低阻GaAs单品材料的晶格缺陷和性质,并将VGF法和LEC法生长的非掺半绝缘GaAs单晶进行了比较.利用A-B腐蚀显微方法比较了两种材料中的微沉积缺陷,对其形成原因进行了分析.利用荧光光谱研究了掺Si-GaAs单晶中Si原子和B原子的占位情况和复合体缺陷.Hall测量结果表明,掺Si低阻VGF-GaAs单晶中存在很强的Si自补偿效应,造成掺杂效率降低.VGF-GaAs单品生长过程中高的Si掺杂浓度造成晶体中产生大量杂质沉积,而杂质B的存在加重了这种现象.对降低缺陷密度,提高掺杂效率的途径进行了分析.     

锑化铟单晶缺陷蚀坑形态的观测

本文用实验方法对锑化铟单晶(111)面上的两种典型蚀坑形态作了具体描述,又在晶片断面上直接拍摄到两类蚀坑的剖面照片,二者相当吻合。本文得到的结论,对辨别这两种典型的缺陷及进一步研究这些缺陷,提高晶体的完整性有一定实际意义。     

掺锗直拉硅体单晶的生长

为了控制锗在硅中的分凝和分布的均匀性 ,抑制熔体中因重力场引起的无规律热对流和质量对流 ,文中设计制造了一种新型的环型永磁场直拉炉 ( PMCZ法 ) ,生长了掺锗量 0 .1～ 5 .0 % ( Ge∶Si重量比 )、 65 mm和 5 2 mm的硅锗体单晶 ,拉速一般控制在 0 .2～ 0 .5 mm/分。当磁场强度较高时 ,熔体中由于重力场引起的热对流和质量对流在一定程度上被抑制 ,类似于空间微重力环境生长晶体的条件 ,晶体中锗和氧杂质分布均匀性的问题得到了较好地控制。文中利用扫描电子显微镜 ( SEM)能谱分析和二次离子质谱 ( SIMS)等方法观测了PMCZ法生长的掺锗 Si单晶中锗的分布状况。发现用 PMCZ法生长的锗硅晶体比常规 CZ法生长的晶体杂质均匀性要好些。同时发现 ,由于晶体生长速率很低 ,使得掺锗硅中产生了大量的过饱和氧的微沉淀。这些微沉淀经过 1 2 5 0°C热处理后会溶解消失。在晶体尾部 ,由于锗在硅中的分凝系数小于 1 ,使得锗在熔体中高度富集 ,产生了“组份过冷现象”,出现了枝状结晶生长。     

掺钕钇铝石榴石单晶的生长

现在加稀土元素的钇铝石榴石,特别是掺钕的钇铝石榴石单晶Y_3Al_5O(12)对从事量子电子学的人们有很浓厚的兴趣。制取大形钇铝石榴石单晶的主要方法是切克洛斯基熔体引上法。但是用这种方法制备单晶存在着明显的困难。例如,钇铝石榴石的掺钕超过2～3％就很难生长出单晶。这     

原生掺Si砷化镓单晶微缺陷的研究

本文采用TEM和阳极腐蚀法、化学腐蚀法,研究了原生掺Si砷化镓单晶中的微缺陷及其行为;并确定了这些缺陷的性质.结果表明,在掺Si砷化镓晶体中,当其电子浓度n≥3 ×10~(15)cm~(-3)时,微缺陷才出现.从微观完整性言,Si是GaAs的N型掺杂剂中较好的一种.     

生长出掺Fe半绝缘InP单晶

<正>我组在高压单晶炉里用液封合成与生长单晶的工艺,前不久拉制出了掺Fe半绝缘InP单晶.单晶重约180克.由于所用工艺方法的特点是合成时间短,磷蒸汽与石英容器壁的接触面积小,故容器沾污少.未掺杂晶体的净电子浓度N_D-N_A≤5×10(15)cm~(-3),液氮迁移率μ_(77k)≥25000cm~2/V·s.只需加入180～200ppm的Fe于熔体中就可获得半绝缘性能的InP单     

轻掺铬SI-GaAs单晶生长及应用

本文报道了LEC-SI-GaAs单晶生长研究及其结果.结合材料应用,生长了一种轻掺铬SI-GaAs单晶.用这种单晶作衬底,经汽相外延,离子注入及分子束外延后制作器件,都取得了满意的结果.     

掺入InN生长低缺陷InSb单晶

用切克劳斯基法,掺入InN可以生长出低缺陷InSb单晶。通过腐蚀观察对掺入InN的InSb晶体进行了研究,并与未掺杂的晶体做了对比分析。当掺杂量超过1.5×10~(17)厘米~(-3)时,发现穿透缺陷和碟形缺陷显著减少。已用这种晶体制备了高质量的光导红外探测器。     

掺Sb的ZnO单晶的缺陷和性质研究

采用化学气相传输法生长了掺Sb的ZnO体单晶,生长温度为950℃.与非掺ZnO单品相比,掺Sb后ZnO单晶仍为n型,其自由电子浓度明显升高.x射线光电子能谱(XPS)测量结果表明.掺人的Sb在ZnO单晶中可能占据了Zn位,或处于间隙化置,形成了施主.利用光致发光谱(PL)测量发现掺Sb后ZnO单晶发出蓝光,该蓝色荧光与浅施主有关.这些结果表明在高温生长条件下,掺Sb后ZnO单晶中产生了高浓度的施主缺陷,因而难以获得P型材料.     

LEC掺In-GaAs单晶中的一种新型缺陷

在LEC掺In-GaAs单晶中发现一种沿<110>方向的局部富In的位错密集区.用多种电子显微技术(SEM-CL、EPMA、CTEM和HREM)并结合X射线形貌术(XRT)对这种缺陷的晶体学和化学性质进行了研究.对其成因提出了一种初步的解释:这种缺陷的形成与组分过冷时的胞状生长有关,而且是连续固溶体系统(如In_xGa_(1-x)As)所特有的.     

掺Sb的ZnO单晶的缺陷和性质研究

采用化学气相传输法生长了掺Sb的ZnO体单晶,生长温度为950℃. 与非掺ZnO单晶相比,掺Sb后ZnO单晶仍为n型,其自由电子浓度明显升高. X射线光电子能谱（XPS）测量结果表明,掺入的Sb在ZnO单晶中可能占据了Zn位,或处于间隙位置,形成了施主. 利用光致发光谱（PL）测量发现掺Sb后ZnO单晶发出蓝光,该蓝色荧光与浅施主有关. 这些结果表明在高温生长条件下,掺Sb后ZnO单晶中产生了高浓度的施主缺陷,因而难以获得p型材料.     

掺钕铝酸钇单晶的引上法生长

本文介绍用引上法生长的掺钕铝酸钇单晶。讨论了晶体生长参数和钕的分布系数,并与钇铝石榴石的数据作了比较。文中着重叙述铝酸钇的开裂和孪晶现象。