CVD-ZnS胞状生长现象对材料结构与性能的影响

采用化学气相沉积法(CVD)制备大尺寸ZnS晶体(CVD-ZnS),利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射分析对CVD-ZnS内部的胞状结构进行表征,表明胞状生长现象能改变CVD-ZnS材料内部的晶粒生长方向、分布方式,但对材料内部的物相、元素分布并未造成显著影响;通过对胞状物密集区的光学均匀性检测,分别为2.71×10-5和2.85×10-5,均方根值分别为6.46×10-6和4.98×10-6,正常区域的样品光学均匀性为9.53×10-6,均方根值为1.51 ×10-6,表明胞状物的存在会降低CVD-ZnS材料的光学均匀性;采用三点弯曲法测试材料弯曲强度,四组弯曲强度数据表明CVD-ZnS正常区的弯曲强度明显高于CVD-ZnS胞状物密集区.     

CVD-ZnS胞状生长现象抑制方法

实验采用化学气相沉积方法制备硫化锌体材料（CVD-ZnS），并对材料中普遍出现的胞状生长现象进行了系统研究。通过微观结构表征及宏观形貌分析，发现胞状生长起始于大尺寸的晶体生长中心，其内部晶粒的生长方向发生了横向偏移，且生长速率大于正常晶粒，最终导致了产物表面的球状凸起，产物侧剖面表现出倒圆锥状生长形貌。同时，依据实验中所出现的不同胞状生长现象，探究了胞状物异常生长中心形成的主要原因。在此基础之上，设计了不同条件的沉积实验，探究了各类胞状生长现象的抑制方法，并在实际生产过程中得到了验证，从而实现了对该异常现象的有效抑制。