现代ZnO体单晶生长

ZnO单晶可用气相输运、水热溶液生长和高压熔体生长三种技术生长。己用水热生长技术生长出三英寸单晶。本文重点介绍大尺寸ZnO单晶的水热生长工艺,并与气相及熔体生长单晶进行了比较。     

不同沉积速率微晶硅薄膜生长模式的蒙特卡洛模拟研究

采用标度理论比较了不同速率下微晶硅薄膜的生长模式。结果是:低速时薄膜的生长指数为0.19,高速时薄膜的生长指数为0.61,两者生长机理明显不同。通过蒙特卡洛模拟薄膜生长过程,结果表明:生长基元的粘附系数和扩散能力对不同生长速率下薄膜的生长有较大的影响。     

Sn晶须的转向生长机制

为深刻理解Sn晶须转向生长现象的本质并建立其生长机制,利用稀土相CeSn3与ErSn3易氧化的特性实现了Sn晶须的加速生长,采用扫描电镜观察了Sn晶须在快速生长过程中展现出的生长行为.实验结果表明,时效过程中在稀土相的表面生长出大量的Sn晶须,一些Sn晶须的生长方向发生连续改变,少数Sn晶须在转向生长的同时出现变截面生长现象.Sn晶须根部的受力不均是其产生转向生长的原因,而Sn原子的供给速率与Sn晶须生长速率的不协调是Sn晶须产生变截面生长的原因.     

GaN材料的横向外延过生长(LEO)及其特性研究

对用LEO技术生长GaN材料的选择生长和横向生长速率进行了实验研究。结果表明，作为LEO生长基板的GaN层的表面质量是实现选择生长的关键，而图形方向对横向生长速率与纵向生长速率之比（L／V）也有重要的影响。通过选择合适的工艺条件，实现了GaN材料的LEO外延生长，所得样品的X射线衍射峰宽比用常规MOCVD法生长的样品减小了1／3。     

六偏磷酸盐对KDP晶体快速生长及光学性能的影响研究

在掺杂不同浓度的六偏磷酸盐溶液中,利用"点籽晶"快速生长法生长了KDP晶体,生长速度约20 mm/d。研究了六偏磷酸盐对快速生长的KDP晶体的生长及光学性能的影响,并与传统慢速生长的晶体进行了对比。实验表明,溶液中掺杂少量六偏磷酸盐就会显著降低生长溶液的稳定性,抑制晶体的生长,生长的晶体容易出现包藏、添晶、粉碎性裂纹等缺陷;生长的晶体光学质量也明显下降,例如晶体内部的光散射加重,激光损伤阈值降低;相比传统生长法生长的晶体,同等浓度的六偏磷酸盐对"点籽晶"快速生长法生长的晶体影响更为严重。结合KDP的晶体结构和六偏磷酸盐的分子特点,对其影响机理进行了讨论。     

植物生长测试仪

植物在光合作用下生长，研究植物的光合作用及生长状态具有重要意义。测定植物生长的仪器国内较少，这里介绍一种能测量植物生长的装置，即植物生长测试仪。     

温度梯度溶液法生长ZnTe晶体时生长界面的优化设计

为了优化用温度梯度溶液法(TGSG)生长ZnTe晶体时的生长界面,设计了一种由莫来石圆筒及其内部的圆柱形石墨芯组成的安瓿支撑结构。用有限元的方法数值模拟了这种支撑结构对生长过程中各种传输现象及生长界面形貌的影响。模拟结果显示,晶体生长开始时,溶液内存在上下两个顺时针方向的涡流。随后,靠近生长界面的涡流很快消失,远离生长界面的涡流逐渐缩小,并向溶液顶部移动。生长界面前的对流消失后,ZnTe溶质以扩散形式向生长界面传输。生长界面最开始为凸界面,待生长至晶锭总长度的1/3处时转为平直界面,之后转为凹界面。生长界面深度始终明显小于未采用本支撑结构时的生长界面,也没有出现生长界面的分段现象。这样的生长界面将有利于提高ZnTe晶体的单晶率及结晶质量。     

化学汽相沉积金刚石薄膜的生长

利用热丝化学汽相沉积法生长出优异的金刚石薄膜，研究表明，金刚石的成核依赖于沉积点的尖锐度，薄膜的生长包括晶粒长大和薄膜上的二次成核及其生长，可用分层生长来描述，金刚石晶粒的生长由外延生长和二次成核及其生长组成。也是分层进行的，结果导致了金刚石晶体和薄膜的层状结构。     

压电陶瓷晶粒取向生长技术的研究进展

由于取向生长技术可以显著地提高压电陶瓷的性能, 并且不会降低材料的居里温度, 故压电陶瓷的晶粒取向生长技术已成为研究的热点. 本文分别从定向凝固技术、多层晶粒生长技术、模板晶粒生长技术和反应模板晶粒生长技术等四个方面,归纳和分析了近年来压电陶瓷晶粒取向生长技术的研究进展,并对压电陶瓷晶粒取向生长技术今后的研究和发展提出一些建议.     

一次间距调整机理探讨

本文初步探讨了一次间距的调整机理,指出在胞晶及不发达枝晶生长时,“淹没”及“分枝”是一次间距的主要调整机理,对于发达枝晶生长,主要靠“分枝”机理调整。同时指出一次枝晶是在“生长—淹没—竞争再生长”的往复过程中生长的,竞争再生长的主要生长方式是“淹没—扰动分枝”     

C-H-Cl气相体系生长金刚石的相图计算

用非平衡热力学耦合模型计算得到了C-H-Cl气相体系生长金刚石的相图,并与报道的实验结果符合很好．比起C-H体系生长金刚石的相图,该相图中的金刚石生长区明显移向低温方向,说明加入氯有利于降低金刚石的生长温度．通过化学反应机理的分析探讨了加入氯对金刚石生长温度和生长速率的影响．     

大尺寸ZnTe单晶生长技术的研究进展

介绍了以光电应用为背景的大尺寸ZnTe单晶生长技术的研究进展,综述了大尺寸ZnTe单晶不同生长技术的特点及其对单晶性能的影响,重点分析了为解决ZnTe生长过程中存在的蒸汽压过高的问题,通过控制提高Te的比例,实现低温低压生长,对比了不同生长方法的生长机理差异及其对单晶尺寸、缺陷和性能的影响,为寻求解决大尺寸单晶生长面临的问题提供了参考。     

MPCVD法同质外延生长单晶金刚石

利用微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)法在高温高压(HPHT)下制备的单晶片上进行单晶金刚石同质外延生长,研究了甲烷浓度和衬底温度对金刚石生长的影响。利用扫描电子显微镜与激光拉曼光谱仪对生长前后的样品进行表征。结果表明,利用HPHT单晶片上生长时,主要为层状生长和丘状生长模式,丘状生长易出现多晶结构。降低甲烷浓度能够降低丘状生长密度,提高金刚石表面平整度;金刚石生长速率随甲烷浓度、工作气压和衬底温度的增加而提高,但过高的甲烷浓度(72%)和衬底温度(1 150℃)会降低金刚石的质量。所生长出的单晶金刚石质量较为理想,衬底与生长层之间过渡比较自然,金刚石结晶度高,缺陷密度小,但随膜层增厚,非晶碳含量有所增加。     

GaN MOCVD生长机制的量子化学计算

综述了近年来利用量子化学计算方法对GaN MOCVD生长机制的研究,详细阐述了近年文献报道的一些GaN MOCVD的生长模型,总结了利用不同生长模型进行计算得出的结果.研究表明,通过对GaN生长模型进行量子化学计算,可以提供GaN生长过程中详细的化学反应信息,对进一步了解GaN MOCVD生长的微观机制具有重要的意义.     

Al—12.7%Si共晶中硅相的形态与分枝特征

用SEM考察了生长速度R=30～2500μm/s时Al-12.7％Si共晶中硅相的形态与分枝特征。对深腐蚀样品的观察表明,共晶硅相具有连续生长、成束分布特征,随生长速度R增大,共晶硅逐渐由粗大片状向片状、条状转变。硅相生长与分枝特征与局部生长条件密切相关,从整体上看,随生长速度增大,晶体学生长与分枝特征减弱。     

Cu-Cr合金初生相对共晶生长的影响机制研究

制备了定向凝固Cu-1.0%Cr亚共晶自生复合材料,研究了初生α相生长对共晶生长的影响机制,探讨了亚共晶合金中共晶的生长规律.研究结果表明,Cu-1.0%Cr合金定向凝固时,在初生α相间生长的共晶受到初生相生长的影响,在热场不定向和生长空间受限的双重作用下,共晶无定向地杂乱生长.初生α相的生长引起枝晶间液相溶质分布的变化,随着凝固速度的增大,初生α枝晶间液相溶质的浓度分布趋于平缓,成分趋近于CE.Cu-1.0%Cr合金在快速凝固条件下,初生α相生长改变了共晶的生长环境,致使形成非平衡凝固组织--离异共晶.     

BaTiO3铁电薄膜低温异质外延的生长模式研究

利用激光分子束外延异质外延 BaTiO3 薄膜。通过反射式高能电子衍射对薄膜生长进行原位监测,利用原子力显微镜分析薄膜表面形貌,发现在沉积速率为 0.016nm/s,激光功率为 6J/cm2 的条件下,当基片加热温度高于 480℃时,BaTiO3 薄膜以层状生长模式进行生长;而当温度在 430~480℃之间时,薄膜生长为SK模式,即层状加岛状的混合生长模式。进一步降低基片加热温度,在 430℃以下观察到了三维岛状生长模式。通过优化激光功率和沉积速率等工艺参数,得到了层状生长 BaTiO3 薄膜的最低结晶温度为330℃。根据实验结果分析了激光功率对薄膜生长温度的影响。同时结合 X 射线衍射分析在不同的生长条件下,研究温度对薄膜异质外延生长的影响,发现在较高的生长温度下,在 BaTiO3 薄膜生长过程中,位错产生的几率较小,薄膜的外延性好,而在较低的生长温度下,薄膜内部位错较多,异质外延性不佳。     

多孔金属钛/沸石复合膜材料的制备研究

用水热合成法在多孔金属钛孔隙内部多次晶化生长全硅-I型沸石，制备了多孔金属/沸石复合膜材料。用扫描电子显微镜观察到沸石多次生长过程中金属钛孔隙内分子筛形貌的变化过程。沸石的生长起始于孔隙内的金属表面，再次生长则从已生长的沸石表面开始，而且以纤细的条状晶体形态生长，最终填满整个孔隙，用该复合膜材料进行了初步的气体通透实验，确证沸石已在多孔金属的孔隙内实现连续生长。     

溅射沉积法制备金薄膜的结构特性

在不同的生长阶段Au膜具有不同的表面微结构.随着厚度的增加,薄膜晶粒要经历成核、正常晶粒生长和反常晶粒生长过程,在不同的过程中Au膜呈现出不同的表面形貌.在正常晶粒生长阶段,薄膜晶粒呈柱状生长;随后的反常晶粒生长过程中会出现晶粒吸收现象,使具有较优取向的晶粒越长越大.X射线衍射图(XRD)显示Au膜具有(111)面取向优势.利用LSW理论模型计算并解释了晶粒反常生长过程.     

原子层沉积生长速率的控制研究进展

原子层沉积生长技术(ALD)是以表面自限制化学反应为机制的薄膜沉积技术, 可以一层一层地生长薄膜。该技术具有生长温度低、沉积厚度精确可控、保形性好和均匀性高等优点, 逐渐成为制备薄膜材料最具发展潜力的薄膜生长技术。作为ALD技术中一个关键的指标--生长速率, 不仅对沉积所得薄膜的晶体质量、致密度起重要作用, 更重要的是影响集成电路的生产效率。本文综述了近年来ALD生长机制和生长速率方面的研究结果, 以及ALD技术生长速率的影响因素, 并分析探讨了提高和改善ALD生长速率的方法以及研究趋势。