反应烧结碳化硅球面反射镜的光学加工与检测

介绍了250mm口径、4200mm曲率半径的反应烧结碳化硅球面反射镜光学加工和检测的工艺流程;并按照流程依次介绍了在研磨成型、细磨抛光和精抛光过程中使用的机床、磨具、磨料及采用的工艺参数和检测方法。介绍了在光学加工和检测各个步骤中应注意的问题。展示了加工后250mm口径反应烧结碳化硅球面反射镜的实物照片,并给出了面形精度和表面粗糙度的检测结果:面形精度(95%孔径)均方根值(RMS)为0.037波长(λ=632.8nm),表面粗糙度RMS值达到1.92nm(测量区域大小为603.6ⅹ448.4μm)。     

制作高压压砧的新材料--碳化硅宝石

 介绍了碳化硅的一些背景资料,以及人工合成碳化硅宝石的基本原理,说明了碳化硅宝石的主要物理性质。并对碳化硅宝石作为金刚石的替代品,制作成的碳化硅压腔在完成超高压高温实验方面的优势和应用前景进行了评述。     

SiC晶体生长中流场的优化设计

物理气相输运法(PVT)是实验室最为常见的碳化硅(SiC)大块单晶生长方法.本文在碳化硅晶体生长模型化研究中,针对碳化硅单晶PVT生长过程中的传热传质等现象引入了对流传热中的场协同原理,利用这一原理对生长室内的流场温度场进行了优化,并对改良前后分别进行了数值模拟,研究了该原理对晶体生长的影响.实验室碳化硅单晶的生长成功...     

轻型高稳定性离轴非球面平行光管设计

为了满足高精度相机在外场环境下的检测要求,采用碳化硅光学材料制作反射镜,碳纤/环氧树脂基复合材料制作遮光筒,设计了一套重量轻、自身精度高、温度稳定性好的离轴平行光管。在二者线胀系数保持二倍关系的情况下,在一定温变范围内保持精度的稳定性。经检测,口径为400 mm,焦距为8 m的离轴平行光管的温变为(20±10)℃,系统波像差为1/5λ(P-V值,λ=632.8 nm)和1/27λ(RMS值),达到了设计要求,能够在外场环境下使用。     

Theoretical investigation of incomplete ionization of dopants in uniform and ion-implanted 4H-SiC MESFETs

The effects of incomplete ionization of nitrogen in 4H-SiC have been investigated. Poisson's equation is numerically analysed by considering the effects of Poole--Frenkel, and the effects of the potential on $N^+_\dd$ (the concentration of ionized donors) and $n$ (the concentration of electrons). The pinch-off voltages of the uniform and the ion-implanted channels of 4H-SiC metal-semiconductor field-effect transistors (MESFETs) and the capacitance of the gate are given at different temperatures. Both the Poole--Frenkel effect and the potential have influence on the pinch-off voltage $V_{\rm p}$ of 4H-SiC MESFETs. Although the $C$-$V$ characteristics of the ion-implanted and the uniform channel of 4H-SiC MESFETs have a clear distinction, the effects of incomplete ionization on the $C$-$V$ characteristics are not significant.     

Al2O3添加量对超高压烧结SiC的影响

碳化硅陶瓷具有高温强度大、抗氧化性强、耐磨损性好、热膨胀系数小、硬度高以及抗热震和耐化学腐蚀等优良特性，已经在很多领域获得应用。文中探索采用超高压烧结工艺烧结低Al2O3助剂添加量（质量分数O%-7％）的纳米SiC粉末，研究了烧结体的物相组成、化学成分、显微结构及显微硬度等。     

Demonstration of a 4H SiC Betavoltaic Nuclear Battery Based on Schottky Barrier Diode

A 4H SiC betavoltaic nuclear battery is demonstrated. A Schottky barrier diode is utilized for carrier separation. Under illumination of Ni-63 source with an apparent activity of 4mCi/cm^2, an open circuit voltage of 0.49 V and a short circuit current density of 29.44nA/cm^2 are measured. A power conversion efficiency of 1.2% is obtained. The performance of the device is limited by low shunt resistance, backscattering and attenuation of electron energy in air and Schottky electrode. It is expected to be significantly improved by optimizing the design and processing technology of the device.     

6H-SiC单晶的激光刻蚀及光谱分析

激光微加工是半导体精密加工的一个有效方法。对于碳化硅(SiC)单晶,使用紫外波段激光可以获得对入射能量最大的吸收效率。使用355 nm全固态激光器对6H-SiC单晶进行刻蚀。同时将样品置于不同的介质下以探究最优加工条件。使用拉曼光谱表征激光刻蚀后的SiC表面。刻蚀后表面主要由无定形硅及纳米晶石墨组成,对于空气下刻蚀的SiC晶片,无定形硅主要分布于刻蚀坑的周围,刻蚀坑内较少。而在液体下刻蚀的样品,无定形硅的空间分布相反。通过分析残留在表面的物质,在另一角度研究了激光刻蚀的反应机理。对于液体辅助的激光加工,以往的研究主要关注液层的厚度及粘度,对液体还原性的研究很少。为确定液体还原性的影响,使用共聚焦激光扫描显微镜及能量色散谱检测了不同液体辅助加工样品的表面形貌及氧含量。结果表明,液体还原性在激光刻蚀过程中有着较大的影响,使用有着还原性的液体作为介质可以有效减少表面氧化并获得更规则的表面形貌。     

SiC纳米棒的紫外发光研究

采用聚硅氮烷前驱体在高温常压下热裂解的方法制备了3C-SiC纳米棒,在室温下观察到来自纳米棒的378 nm（33?eV） 强紫外发射. 利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、高分辨透射电子显微镜和X射线衍射对样品的形貌和结构进行表征,观察到在该结构中存在类似6H-SiC结构的三层堆垛层错. 利用室温荧光光谱和室温荧光衰减曲线研究了强紫外发射的产生机理,紫外发射来源于3C-SiC纳米棒中的三层堆垛层错的发光. 关键词： 碳化硅 纳米棒 光致发光