GaN氢化物气相外延生长系统的设计与制作

根据GaN氢化物气相外延生长(HVPE)的原理,设计制作了双温区卧式HVPE系统．根据实际生长中出现的问题和CaN样品的测试情况,对系统进行了逐步的调试和改进．     

AgGaS2多晶合成工艺改进研究

按同成分熔化点配料,采用改进了合成温控条件的双温区气相输运法成功合成出AgGaS2多晶原料,通过精确控温,有效避免了反应过程中由S蒸汽压过大引发的合成石英安瓿炸裂,提高了AgGaS2多晶合成的质量和成功率.经过XRD、DSC测试分析,结果表明:经改进方法合成的AgGaS2多晶材料是高纯单相、均匀致密的,为高质量AgGaS2单晶的生长提供了优质原料.     

低温下双温区多管道绝热支撑设计及数值模拟研究

本文以液氢温区下的双温区多管道为研究对象, 对其进行了热流分析, 建立了几何模型, 采用有限元方法进行了热-结构耦合分析求解, 分析了不同壁厚及不同支撑宽度下漏热、 应力及形变的变化规律. 研究结果表明: 壁厚减小时, 漏热值减少, 绝热支撑总体应力增加, 支撑形变增大; 宽度减小时,20 K 温区漏热量减少,80 K 温区漏热增加, 总漏热量减少, 支撑应力增大, 最大形变量增大. 最终, 针对某工程使用的双温区四管道, 拟合出了壁厚与漏热、 最大应力及最大形变量变化规律的曲线、 方程, 宽度与双温区漏热、 最大应力及最大形变量变化规律的曲线、 方程. 在应力、 漏热、 形变量均允许的情况下, 得出最薄壁厚可取到1 .576 mm; 在壁厚取为2 mm 时, 得出最小宽度可取为0.572 mm.     

红外非线性晶体CdGeAs2多晶合成

高纯度的多晶对生长优质单晶起着至关重要的作用.原料对石英坩埚的腐蚀,以及偏离化学计量生成的二元、三元中间相均会严重影响CdGeAs2多晶的纯度和质量.本文以载气携带丙酮在石英坩埚内壁镀上高质量碳膜,解决了原料对石英坩埚的腐蚀问题;并在双温区炉中设计了合理的温场,合成了CdGeAs2多晶料.经X射线粉末衍射分析和晶胞精修表明样品为高纯、单相CdGeAs2多晶.     

ZnGeAs2多晶合成与表征

ZnGeAs2是黄铜矿结构的三元化合物半导体材料,在红外非线性光学方面有重要应用前景.本文探讨了ZnGeAs2多晶的形成途径和合成机理,报道了一种ZnGeAs2多晶合成方法.以高纯(6N)Zn、Ge、As单质为原料,按化学计量比,富Zn1‰和As2‰配料,采用双温区合成方法,辅以机械、温度振荡和梯度降温的合成工艺,合成出均匀致密的单相ZnGeAs2多晶.经XRD和EDS分析表明:合成产物为黄铜矿结构的单相ZnGeAs2多晶,晶胞常数为a=b=0.56745 nm,c=1.11580 nm,与标准PDF卡片(No.730397)一致;各组成元素的原子比Zn∶Ge∶AS=1.00∶0.98∶1.95,接近理想化学计量比.上述分析结果表明,合成产物可用于ZnGeAs2单晶生长,为进一步研究ZnGeAs2晶体的非线性光学性能和应用奠定了较好的基础.