LEC-GaSb单晶生长技术研究

采用液封直拉(LEC)法进行了生长GaSb单晶的实验研究,对比了等摩尔比的(LiCl+KCl)和氧化硼(B2O3)两种液封剂作用下的生长控制效果。通过模拟了解了保温罩是如何改善系统温场的梯度,进而分析了温场对成晶的影响。对晶体单晶区域的测试结果给出了晶体内部的位错分布特点,X线衍射(XRD)的测试结果显示该区域的晶体质量较好。     

大尺寸高质量GaSb单晶研究

采用垂直布里奇曼法(VB法)生长2英寸GaSb单晶,分析了GaSb多晶产生的原因,即GaSb原料与覆盖剂中残留水分发生化学反应生成氧化镓残渣,残渣吸附在坩埚内壁导致GaSb多晶形成.通过增加覆盖剂除水工艺,成功生长出2英寸高质量GaSb单晶.此外,研究了单晶内部位错分布特点,结果显示GaSb晶体具有较低的位错密度,EPD≤500 cm-2;同时,对晶体进行XRD摇摆曲线测试,其FWHM值为27 arcsec,表明晶体质量较高;此外,对晶体进行了电学性能测试,结果显示制备的GaSb晶体呈P型导电,晶体迁移率为610 cm2/V·s,载流子浓度达到了1.68×1017cm-3.     

Detection of the spatiotemporal field of a single-shot terahertz pulse based on spectral holography

According to electro-optical sampling theory, we propose a new method to detect the spatiotemporal field of a single- shot terahertz pulse by spectral holography for the first time. The single-shot terahertz pulse is coupled into a broadened chirped femtosecond pulse according to electro-optical sampling theory in the detecting system. Then the reference wave and the signal wave are split by Dammann grating and spread into the interference band-pass filter. The filtered sub-waves are at different central-frequencies because of the different incident angles. These sub-waves at different central-frequencies interfere to form sub-holograms, which are recorded in a single frame of a charge coupled device （CCD）. The sub-holograms are numerically processed, and the spatiotemporal field distribution of the original terahertz pulse is reconstructed. The computer simulations verify the feasibility of the proposed method.     

LEC法GaSb晶体生长数值模拟研究

采用有限元模拟软件对液封直拉(LEC)法生长锑化镓晶体过程进行计算机建模。模拟分析了晶体旋转、坩埚旋转及隔热屏等因素对GaSb固-液界面形貌的影响。结果表明,晶体旋转与坩埚旋转分别具有促使凸向熔体的固-液界面曲率减小及增大的作用,且同等转速条件下,坩埚旋转对固-液界面形貌影响更大。此外,减小放肩角度、去除炉体上部的隔热屏等措施,均具有使凸向熔体的固-液界面曲率降低的作用。而使用液封剂使凸向熔体的固-液界面曲率增大。坩埚在加热器中存在某一位置,使熔体内部轴向梯度最大。炉膛内氩气流速最剧烈部位为保温罩与拉晶杆间的区域,Ar气对流导致上炉膛温度提高,并降低熔体表面温度约8℃。