高温高压退火对碳化硅性能的影响

以CVD生产的碳化硅为原料在高温高压下进行退火处理,探究退火温度对碳化硅性能的影响.实验结果表明:随着退火温度的增加,碳化硅的颜色由浅绿色变为无色;体积有明显的缩小、密度增加;退火后碳化硅的抗压强度显著增强,机械强度有所增加;退火后的SiC结构并没有发生变化,15R-SiC在798.6 cm-1处拉曼峰强度减少,4H-SiC在970 cm-1拉曼峰强度有所增强.     

催化剂、温度和保护气体对微硅粉合成碳化硅晶须的影响

以工业废弃物微硅粉为硅源,石墨为碳源,硼酸为催化剂,采用碳热还原法制备碳化硅晶须.通过XRD及SEM对合成产物的物相及形貌进行分析,探讨了碳源、合成温度、催化剂加入量和保护气体对合成碳化硅晶须的影响.结果表明:选择石墨为碳源可成功制备出碳化硅晶须;合成温度为1550℃和1650℃时,所制备的晶须呈直线状,表面平直光滑,而当温度为1600℃时,晶须呈竹节状;以氮气为保护气体,催化剂的含量为5; ～ 6;时,合成的晶须的产率最高,且品质好,晶须在氮气中的生长机理推测为气固机理.该合成方法为工业废弃物微硅粉的高质化利用提供了一条切实可行的路线.     

Investigation of Aluminium Solubility Process in Silicon Carbide

A thermodynamic analysis of the aluminium solubility process in silicon carbide has been carried out taking account of the electron-hole interaction. The partial mole heat of aluminium dissolving in SiC was determined on the basis of the thermodynamic analysis of the interaction process in the system SiC–Al, on the dependence of aluminium solubility in SiC on the temperature as well as on the calculation of the Fermi level and other parameters.     

新能源硅产业硅片切割废砂浆中碳化硅的浮选工艺研究

以煤油做捕收剂,采用泡沫浮选方法回收硅片切割废砂浆的碳化硅.研究了捕收剂浓度、pH值、固液比及粒度对分离效果的影响.结果表明,当捕收剂用量为50 mL ·g-1、pH值为8.3、固液比为3:400 9·mL-1、粒度为8.636μm时,分离效果最佳,此条件下回收的碳化硅纯度为99.08;.     

煤油浮选硅片切割废砂浆中碳化硅的作用机理研究

通过溶液的气液表面张力测定表明煤油浮选效果优于柴油,因此以煤油做捕收剂,采用泡沫浮选方法回收硅片切割废砂浆中的碳化硅.研究了捕收剂浓度及pH值对分离效果的影响.利用解吸实验和浮选前后物质的红外光谱分析确定出煤油和碳化硅的吸附形式主要为物理吸附.     

不同粒度SiC颗粒低温制备SiC泡沫陶瓷的性能

以SiC陶瓷前驱体聚碳硅烷(polycarbosilane,PCS)为粘结剂、SiC微粉为填料、聚氨酯海绵为模板,低温制备出了SiC泡沫陶瓷.研究了SiC颗粒粒度和PCS含量对SiC泡沫陶瓷线收缩率、体积密度、微观结构与抗弯强度的影响.确定了不同粒度SiC颗粒制备泡沫陶瓷的最佳烧成温度.结果表明,随SiC颗粒粒度与PCS含量的增加泡沫陶瓷的线收缩率增大、体积密度降低;泡沫陶瓷的抗弯强度随SiC颗粒粒度的增大而降低;颗粒粒度小于1μm时,最佳烧成温度为1200℃,颗粒粒度大于1μm时,最佳烧成温度为1100℃;PCS在1100℃与1200℃热解可得到β-SiC晶粒,其晶粒尺寸为12.2 nm与19.6 nm.     

用碳化硅合成的金刚石微晶的抗氧化性

用碳化硅加Ni70Mn25Co5合金体系在高温高压下合成出具有完好晶形的金刚石微晶.通过粒度分析和热重量分析对这种晶体的热稳定性进行了评价.作为比较,对工业上用石墨合成的六种不同粒度的金刚石微粉和微晶也作了热重量分析.结果表明,用石墨合成的四种普通金刚石微粉的氧化温度随粒度的减小而明显降低,当粒度为80～100μm到1～2.5μm时,其起始氧化温度为770℃到627℃;两种未经破碎的金刚石微晶的抗氧化性能明显较高,其粒度为20～70μm,起始氧化温度为806℃和819℃.与它们相比,用碳化硅合成出的金刚石晶体的粒度分布在10～50μm范围,而起始氧化温度为838℃,完全氧化温度为1101℃,比用石墨合成的未经破碎的金刚石微晶具有更高的抗氧化性能.本文定性地讨论了用碳化硅合成的金刚石具有高耐热性的原因,认为完好的表面和硅杂质的存在可能对这种晶体热稳定性起了重要作用.     

半绝缘碳化硅单晶衬底的研究进展

碳化硅(SiC)被认为是最重要的宽禁带半导体材料之一,具有禁带宽度大、击穿电场高、热导率高、电子饱和速率高、抗辐射能力强等优越性质.基于SiC材料制备的半导体器件不仅能在更高的温度下稳定运行,而且在高电压、高频率状态下也具有更高的可靠性.近20年来,随着材料生长技术、制造工艺与器件物理的迅速发展,SiC材料及器件在雷达...     

选择性刻蚀碳化硅制备金刚石的研究

在高温下Cl2+ H2体系可促使SiC转化为金刚石.论文从热力学角度分析了Cl2选择性亥蚀SiC制备金刚石时,Cl2和H2对sp2、sp3杂化形式的C-C键的作用机制,从理论上推导了SiC转化为金刚石的气源中Cl2、H2比例范围.建立了SiC结构向金刚石结构转变时形成金刚石团簇的理论模型,根据该模型解释了SCDD膜的增厚机制.     

基于碳化硅衬底的宽禁带半导体外延

宽禁带半导体具备禁带宽度大、电子饱和飘移速度高、击穿场强大等优势,是制备高功率密度、高频率、低损耗电子器件的理想材料。碳化硅(SiC)材料具有热导率高、化学稳定性好、耐高温等优点,在SiC衬底上外延宽禁带半导体材料,对充分发挥宽禁带半导体材料的优势,并提升宽禁带半导体电子器件的性能具有重要意义。得益于SiC衬底质量持续提升及成本不断降低,基于SiC衬底的宽禁带半导体电子市场占比呈现逐年增加的态势。在SiC衬底上外延生长高质量的宽禁带半导体材料是提高宽禁带半导体电子器件性能及可靠性的关键瓶颈。本文综述了近年来国内外研究者们在SiC衬底上外延SiC、氮化镓(GaN)、氧化镓(Ga₂O₃)所取得的研究进展,并展望了SiC衬底上宽禁带半导体外延的发展及应用前景。     

Peculiarities of Silicon Carbide Crystal Growth in Quasiclosed Volume

On the basis of the accomplished investigation is has been shown that in the known schemes for growing of SiC epitaxial layers from the gas phase in quasiclosed volume it takes place an excretion of the redundant silicon upon the front of crystallization, its accumulation in the gas phase up to the state of the saturation and its deposition upon the growing surface as drops. In this case the growth of the epitaxial layer takes place by the vapour-liquid-solid (VLS) mechanisms.     

Stacking Fault Energy of Silicon Carbide (SiC) Polytypes

A polytypic material grown under similar thermodynamic conditions occurs in several phases which are included as ordered and disordered ones. These phases occur with a minimum free energy difference ≅ kT. This relative free energy (stacking fault energy) has been evaluated here using different methods.     

Molybdenum and Tungsten Combined Oxidation by Dissociative Evaporation of Products during Refractory Oxides Crystal Growth from the Melt

The main chemical reactions and composition of gas and solid phases have been determined for the equimolar ratio Mo: W: O₂ = 1: 1: 2 at T = 2400 K in the pressure range of 1-1 x 10^-5 bar. It is established that the character of the main processes of combined oxidation depends significantly on the pressure and state of the oxidant (oxygen): at P > 7.52 x 10^-5 bar, oxidation reactions involve mainly molecular oxygen, whereas atomic oxygen dominates at lower pressures. At P ≥ 0.424 bar, the solid phase contains not only Mo but also MoO₂. At P = 1 x 10^-5 bar, the concentration of lower Mo and W oxides and elementary Mo and W in the gas phase sharply increases, which can negatively affect the main crystallization units.     

二维晶体MXene在气体吸附/转化领域的应用

MXene是一种新型的二维过渡金属碳化物或碳氮化物,化学式为Mn+1Xn,M代表过渡金属,X代表碳或者氮.这种二维材料具有二维层状堆垛结构,层与层之间有大量纳米尺度的孔隙,层间孔隙的大小非常适合于吸附气体分子.通过选择MXene的种类以及控制MXene表面的吸附官能团,可以使MXene对不同气体的吸附能力显著不同.MXene的表面具有催化活性,可以将吸附的气体转化为另一种气体.本文分析MXene在制备方面的最新进展,总结刻蚀溶液对所制备材料结构的影响;分析了MXene的独特结构导致其在气体吸附以及转化方面的优良性能,介绍了MXene在气体吸附、催化转化等方面最新的理论和实验研究成果;总结了MXene用作高性能气体吸附转化材料需要解决的主要问题.     

Determination of the Thermodynamic Parameters of Doping Silicon by Means of Thermomigration

Crystallography Reports - The effect of the Al–Ga melt composition on the mass transfer processes occurring during silicon recrystallization has been investigated by the thermomigration...     

双模板法制备分级孔结构SiC陶瓷

以冰晶和聚苯乙烯(PS)微球为模板,微米级SiC粉体为原料,通过双模板法制备了具有三级孔径分布的多孔SiC陶瓷.研究了SiC的固含量和PS微球的大小对多孔SiC陶瓷的微观形貌、孔隙率和压缩强度的影响.研究结果表明:分级孔结构的多孔SiC陶瓷具有冰模板升华后遗留下的对齐排列的大孔、分布于孔壁中的由PS微球热解留下的中孔和颗粒之间堆积形成的小孔.随着SiC固相含量的增加,大孔孔径和孔容降低,但压缩强度增加.当PS微球粒径约为0.90 μm时,中孔孔径分布在0.7～1.5 μm之间;当PS微球粒径约为2.51 μm时,孔径分布较宽,约为1～3 μm.     

硅相增强锌铝基复合材料中团球硅晶体的形成

本文研究了硅相增强锌铝基复合材料(ZA27SiX及ZA35SiX)中,硅晶体形态在钠作用下的变化,发现钠元素可使锌铝合金中的块状初生硅晶体变成球团状,共晶硅晶体能在球团硅晶体上辐射生长、成簇长大.对球硅晶体的形成机理进行了探讨.     

游离碳化硅磨粒辅助的蓝宝石固结磨料研磨研究

采用两种铜粉添加量的FAP,探索游离碳化硅磨料含量对蓝宝石研磨材料去除率和工件表面粗糙度的影响.结果表明:使用相同的研磨液时,铜粉含量高的FAP材料去除率大,表面粗糙度Ra差别不明显;使用相同的研磨垫时,材料去除率随研磨液中碳化硅浓度的增加而增加,FAP的自修正特性随碳化硅浓度的提高而改善.     

磷酸盐低温烧结高强度SiC泡沫陶瓷及性能研究

通过有机模板复制法,以磷酸二氢铝为粘结剂,950 ℃烧成制备了高强度SiC泡沫陶瓷.研究了浆料中SiC含量和磷酸二氢铝含量对SiC泡沫陶瓷微观结构与性能的影响.结果表明:SiC微粉由A型Al(PO3)3粘结起来,烧成泡沫陶瓷通孔结构良好,开气孔率介于75;~91;之间.随着磷酸二氢铝含量的增加,烧成泡沫陶瓷的线收缩率、体积密度和抗折强度均逐渐增加,而开气孔率则逐渐减小;随着SiC含量的增加,烧成泡沫陶瓷的线收缩率和开气孔率均逐渐减小,而体积密度和抗折强度则逐渐增加.磷酸二氢铝含量为40;、SiC含量为60;时,泡沫陶瓷的抗折强度达(2.22±0.26) MPa.     

碳化硅量子点荧光标记技术及其生物学应用

通过一步法完成SiC量子点的合成和表面改性,并对其微观结构、光学性质和理化性质进行了表征,结果表明该量子点半径小于激子波尔半径,导致了量子限制效应现象而产生光致发光,通过对其红外光谱的分析发现碳化硅量子点表面既已耦合了巯基,因此该量子点可以作为量子点标记技术中又一种新型的标记材料,然后用SiC量子水相溶液对有、无根皮苷环境下的串珠镰刀菌进行标记并长时程荧光成像,同时让已成功标记的该菌侵染苹果植株幼苗,试验表明,根皮苷能够促进串珠镰刀菌的生长,主要表现在菌落成长的速度和数量上,进一步研究发现,串珠镰刀菌生长态势随周围环境中根皮苷含量的增加而更趋旺盛,此外串珠镰刀菌对苹果幼苗侵染的动态示踪过程表明幼苗的第一感染部位为根毛区.