CdSe单晶体气相生长过程中的相平衡

化学配比对CdSe单晶体的性能有较大的影响.本文根据相平衡原理,利用热力学分析方法,分析了CdSe单晶体的气相生长过程,阐明了控制化学配比的原理,指出只有在固-液-气三相平衡或接近三相平衡的条件下,才能生长出符合化学配比的CdSe单晶体;同时还指出利用符合化学配比的CdSe多晶原料,在1120～1130℃可以生长出符合化学配比的CdSe单晶体.     

无约束二次物理气相法CdSe单晶体的生长研究

在物理气相法的基础上,通过无约束二次气相输运法生长出具有自然显露面的尺寸约为6mm×7mm×2mmCdSe晶体.对生长晶体的结构、成分和形貌进行表征,测试发现:XRD粉末衍射图谱强度高无杂峰,CdSe晶体的3个自然显露面分别是(100)、(002)和(110)面,回摆曲线半峰宽度较小;ICP-MS结果显示样品中杂质含量有效降低;红外透过率测试结果显示无约束二次气相法生长的CdSe晶体红外透过率高;SEM观测发现其解理面呈阶梯状且台阶方向一致.结果表明,采用无约束二次气相法生长的CdSe晶体结晶质量较好,纯度高,红外透过率高,并根据BFDH模型分析CdSe晶体自然显露面出现的原因.     

红外非线性光学晶体CdSe生长与性能表征

采用垂直无籽晶气相法(VUVG)生长出尺寸达26 mm×45 mm的CdSe单晶体,对CdSe晶体的稳态气相生长速率进行了深入讨论.采用气相升华法提纯后的CdSe多晶原料的X射线粉末衍射谱与PDF卡片值(65-3436)吻合,生长出的单晶体{100}和(110)面XRD衍射峰尖锐,无杂峰,且{100}面出现3级衍射峰.晶锭密度为5.74 g/cm3,与理论计算值接近.退火处理后的晶片在1000～7000 cm-1 红外波段范围内透过率达到70;.采用VUVG法生长的CdSe单晶体,结晶性能好、结构致密、尺寸大和红外透过率高,可用于制备红外非线性光学器件.     

硒化镉单晶体的研究进展

总结了CdSe单晶体的多种生长方法,包括温度梯度熔体法,移动区熔法,助熔剂法和气相提拉法等,其中气相提拉法能有效提高CdSe单晶体的晶体纯度及光学质量.介绍了CdSe晶体用于红外非线性光学器件以及室温核辐射探测器件的研究进展,并对CdSe晶体制作中红外偏振测量用波片进行了展望.     

湿氧钝化CdSe(110)表面的XPS分析

用双氧水对CdSe单晶(110)表面进行钝化,采用X射线光电子能谱(XPS)分析了湿氧处理的CdSe(110)表面的化学特征.通过两次不同分析模式FAT(固定通能)和FRR(固定减速比)所得到的结果表明:CdSe表面出现Se偏析,表面上形成了SeOx(x＜1),SeO、Cd(OH)2和CdCO3的高电阻稳定氧化层,消除了器件表面态,可以减少器件的表面漏电流和改善其信噪比.     

钛酸锶单晶体生长工艺研究

使用数控焰熔法晶体生长炉生长钛酸锶单晶体,研究了气体参数、生长速度和退火工艺参数对晶体生长的影响.在氢氧比为2.5,等径生长速度保持在10 mm·h-1,生长出了直径26 mm、等径长度20 mm、总长40 mm的钛酸锶单晶体,然后经过1550℃ ×72 h+1000℃ ×20 h+600℃ ×24 h的退火,消除钛酸锶单晶体的热应力和氧空位,得到完整的高品质的单晶体.偏光显微镜测试表明,晶体具有很好的完整性.     

改进水平籽晶气相法生长CdSe单晶

采用改进的双温区水平籽晶气相升华法,生长出尺寸为?15 mm ×35 mm的完整CdSe单晶体。经X射线衍射仪、能谱分析仪和傅里叶红外光谱仪的检测,CdSe单晶粉末衍射谱与标准衍射峰吻合较好,单晶摇摆曲线半高宽0.5°;Cd、Se化学计量比等于1∶0.977,接近理想比;晶体在2.5~20.0μm红外波段范围内的透过率T >65;,吸收系数α<0.1 cm-1。这些结果表明,采用本方法生长的晶体结晶性较好、成分均匀、透过率较高,品质良好,这对生长类似高蒸气压、高熔点的III-V、II-VI族晶体,会有所帮助。     

焰熔法生长金红石单晶体生长室内温度分布的数值模拟

以氢气和氧气的燃烧为基础,研究了焰熔法生长金红石单晶体过程中生长室内的温度分布特征,分析了H2和O2流量对温度分布的影响.结果表明:中心轴向温度随喷嘴距离的增加而升高,在距喷嘴92 mm处达到最高温度3290.3 K后开始下降;晶体熔帽径向温度随直径的增加逐渐减小,熔帽边缘温度则急剧升高;随着H2流量增加,生长室内中心轴向和径向温度逐渐增大,H2流量增加2L/min,中心最高温度平均升高130℃,最高温度的位置向下移3.1mm,晶体熔帽表面温度平均升高70℃;增加内O2和外O2流量均导致生长室内中心轴向和径向温度降低,而使晶体熔帽上的压力升高,外O2对温度的影响较大,而内O2对晶体熔帽压力的影响较大.     

CdSe晶片的红外透过率研究

将经过多级提纯、垂直无籽晶气相输运法生长的CdSe晶锭切割,获得沿生长轴向分布的1.3mm厚晶片系列,采用日本SHIMAZU公司的IRpresting-21傅立叶变换红外光谱仪、ZC36型高阻仪及X射线能谱仪对该晶片组的红外透过率、电阻率、成份百分含量进行了测试,依据晶片对红外光的吸收机理,讨论了CdSe晶片在中红外区域透过率的理论值和影响其红外透过率的主要因素,研究了红外透过率与晶片性能的内在联系,为探测器级CdSe晶片的筛选提供了一种简便有效的方法.     

CdSe纳米晶薄膜的光敏特性研究

硒化镉(CdSe)是一种光电性能优异的II-VI族化合物半导体.采用真空热蒸发技术在Si(100)衬底上制备出高质量的CdSe纳米晶薄膜,并利用X射线衍射仪(XRD)、Raman光谱仪、膜厚测试仪、扫描电镜(SEM)和数字源表对其结晶性能、晶体结构、表面形貌及光敏特性进行了表征.结果显示,CdSe纳米晶薄膜呈六方纤锌矿结构,纯度较高,结晶性能较好,沿c轴择优生长的优势明显;同时,薄膜具有典型的光敏电阻特性,且电阻值受光照强度、退火温度影响明显.     

Growth and Optical Characterization of CdI2 Single Crystals

Single crystals of CdI₂ were grown by employing the horizontal zone refining method. Emission spectra of these crystals were recorded at room temperature and liquid nitrogen temperature. Various emission parameters such as optical gain coefficient, lifetime, gain, stimulated emission cross section were evaluated for the various emission components. The results show high gain at low temperature whereas very low value at rmm temperature. This has been explained by invoking the existence of self trapped excitons in the crystal.     

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.     

Growth and Characterization of Single Crystals of the Ternary Compound TlGaTe2

The electrical conductivity and the Hall effect for TlGaTe₂ crystals have been measured over a wide temperature range. The crystal used for our study was grown by the Bridgman technique and possessed p-type conductivity. The energy gap has been found to be 0.84 eV, whereas the ionization energy has the value 0.25 eV. The variation of the Hall mobility as well as the carrier concentration with temperature was investigated. The scattering mechanism of the carrier in the whole temperature range of investigation was checked.     

Growth and Characterization of Na2CaGe6O14 Single Crystals

Transparent, crack-free Na₂CaGe₆O₁₄ (NCG) single crystals were successfully grown using the Czcchralski technique. The largest crystal had 30 mm in total length and 18 mm in maximal diameter. Best crystal quality was achieved under low temperature gradient arrangement. The crystal structure of NCG has been refined from single crystal X-ray diffraction data. Some piezoelectric properties of NCG are reported.     

Growth and Characterization of Urea-(DL) Tartaric Acid Single Crystals

A new organic UV nonlinear optical crystal urea-(DL)tartaric acid [CO(NH₂)₂₋(DL) C₄H₆O₆] (abbreviated as U(DL)T) is reported. Large single crystals have been grown from aqueous solution by the cooling method. They belong to the monoclinic space group P2₁ and the lattice parameters are: a = 7.6973 Å, b = 23.3310 Å, c = 4.8727 Å, and β = 100.82°. The structure and some of its physical properties have been determined. The crystal is transparent from 0.24 to 1.95 μm. The efficiency of powder SHG is larger by one order of magnitude than that of KDP. Thus the crystal will be a useful NLO material.     

PVT法同质外延制备大尺寸Al极性氮化铝晶体生长工艺及其表征分析研究

本文基于自主设计的氮化铝生长炉,开展了四组不同工艺条件下Al极性面氮化铝籽晶同质外延生长氮化铝单晶的生长特征及其结晶质量表征研究。研究发现:不同工艺条件下生长的晶体的拉曼图谱E₂(high)特征峰峰位表明,晶体内部均存在较小的拉应力;在坩埚顶部在相对较高温度2 210 ℃、坩埚底部与顶部温差42 ℃的低过饱和度生长条件下,晶体表面光滑,呈现阶梯流生长形貌,并具有典型的氮化铝单晶生长习性面,晶体初始扩张角大于40°,高分辨率X射线衍射(HRXRD)测得0002、1012反射摇摆曲线及拉曼光谱检测结果表明,该条件下生长的氮化铝晶体结晶质量优异,并可实现快速扩径。基于该生长条件,通过外延生长后成功获得尺寸ϕ45~47 mm的氮化铝单晶锭,相关表征结果表明生长的氮化铝晶体具有优越的结晶性能。