弛豫铁电单晶PZNT93/7的生长与电性能研究

以50mol％PbO为助溶剂,采用溶剂-坩埚下降法生长了Pb[(Zn1/3Nb2/3)0.93Ti0.07]O3(PZNT93/7)弛豫铁电单晶.为了控制成核,我们在坩埚底部设计了一个通气装置以诱导自发成核.晶体在Pt坩埚中生长,坩埚尺寸为40mm×40mm×300mm,下降速率为0.5mm/h,通气流量为1～1.6L/min.所得晶体最大尺寸达φ30mm×25mm.该晶体具有明显的结晶学形貌.X射线定向表明,其主要显露面为(001).由于气流不稳定以及质量输运较慢,晶体内部容易形成一些红色PbO包裹.介电和铁电性能研究表明,该晶体的性能能够满足新型医疗诊断设备对阵列换能器的要求.     

Zintl相Mg3X2(X=Sb,Bi)基晶体生长及热电性能研究进展

Zintl相Mg₃X₂(X=Sb, Bi)基热电材料以其无毒性、价格低及性能高等优点而备受关注。与多晶相比, Mg₃X₂晶体在揭示材料本征热电性能、各向异性性质及电声输运调控策略等方面极具研究价值。本文系统归纳与总结近年Mg₃X₂基晶体的生长及热电性能发展现状。针对Mg₃X₂晶体生长过程中Mg元素易挥发和活泼金属性的难点,多种技术如合适的温度冷却法、定向凝固法、助熔剂法、助熔剂坩埚下降法等被开发运用于生长Mg₃X₂晶体,其中助熔剂坩埚下降法在获得大尺寸块状晶体方面更有竞争力。n型和p型Mg₃Sb₂晶体都呈现出各向异性的热电性能。调控晶体生长速度、Mg元素自补偿含量、杂质元素掺杂与固溶含量等手段,都会影响Mg₃X₂晶体的电学性能和热学性能。目前p型和n型Mg₃Sb...     

紫外倍频晶体K2Al2B2O7的生长与性能

研究了溶液配比和降温速率对K2Al2B2O7(KABO)晶体生长的影响,发现NaF与KABO的适宜比例为2:1,晶体生长的合适降温速率为(0.1~5)℃/d,NaF为合适助熔剂.籽晶的取向也影响晶体的质量,[110]方向是KABO晶体生长的最佳生长方向;采用顶部籽晶技术,以NaF为助熔剂可生长出尺寸为50 mm×20 mm×17mm、重30 g的高光学质量KABO透明单晶.晶体对波长2500nm以上的光表现出各向异性吸收,紫外截止边为180nm.用V型棱镜法测出的KABO晶体折射率拟合出了Sellmeier方程,计算了SHG相位匹配范围,一类相位匹配最短倍频波长为225.5 nm.KABO晶体的266 nm SHG相位匹配角为58.1°.长度为3.6 mm的晶体Nd:YAG激光器四倍频输出能量转换效率为12.3％.     

掺Eu(3+)近化学计量比铌酸锂晶体的生长与光谱特性

以K2O为助熔剂,采用大的固液界面温度梯度(90～100℃),应用坩埚下降法成功地生长了含Eu(3+)离子(原料中初始Eu(3+)摩尔浓度0.95%)的近化学计量比铌酸锂单晶.测定了晶体中Eu(3+)离子的浓度以及晶体的室温吸收光谱、激发与发射光谱.根据晶体吸收边的位置,估算出晶体中Li2O的摩尔分数含量为约49.47...     

半导体ZnO单晶生长的技术进展

ZnO单晶是一种具有半导体、发光、压电、电光、闪烁等性能的多功能晶体材料。近年来,它在紫外光电器件和GaN衬底材料等方面的应用前景而使其成为新的研究热点。本文综述了ZnO单晶助熔剂法、水热法、气相法等生长技术的研究进展,结合ZnO单晶的化学结构,探讨了该晶体的结晶习性及生长技术发展方向。     

氟化钙晶体的生长与缺陷研究

采用真空坩埚下降法在石墨坩埚中生长了大尺寸CaF2晶体.通过高温氟化获得无水高纯原料,自发成核发育籽晶,以＜2mm/h的生长速率,成功生长了直径170mm的CaF2晶体.研究了晶体的顶部析晶形貌、包裹体、解理等生长缺陷.     

CdGeAs_2多晶合成与单晶生长研究

对新型中红外非线性光学材料CdGeAs2的多晶合成和单晶生长进行了研究.以高纯(99.9999%)As、Ge、Cd为原料,按照CdGeAs2化学计量比并适当富Cd、As配料,采用机械振荡与熔体温度振荡相结合的方法合成出CdGeAs2多晶材料,使用改进的坩埚下降法生长出-15mm×45mm、外观完整无开裂的CdGeAs2单晶体.XRD全谱拟合精修、红外傅里叶分光光度计测试分析表明:合成的CdGeAs2晶体具有单相四方黄铜矿结构,晶格常数为a=b=0.5946nm,c=1.1217nm;生长出的CdGeAs2单晶体结构完整,结晶性好,晶体的易解理面为(101)面,红外透明范围589~4250cm-1,拟合计算出CdGeAs2晶体的禁带宽度为0.67eV.     

铌酸钾锂晶体的生长与性能

使用坩埚下降法成功生长了尺寸为φ10mm50mm、四方钨青铜结构、透明铌酸钾锂晶体,讨论了引起晶体开裂的主要原因,研究了该晶体的光透过性能和介电性能,室温下该晶体的介电常数ε33=127,ε11=376,居里温度为380°     

硒镓银晶体的结构与光学特性研究

用坩埚旋转下降法生长出 2 2mm× 88mm的红外非线性光学晶体硒镓银 ,并对其结构与光学特性进行了研究 ,测定出晶体结构为 4- 2m点群 ,晶格常数a =0 .5 993 3mm ,c =1.0 884nm ,熔点860℃ ,在 10 .6μm附近的透过率为 62 .4% ,对 10 .6μmCO2 激光的能量转换效率达 12 %。此外 ,还进行了扫描电子显微镜 (SEM )图像观察和核光谱特性测量。     

高温相偏硼酸钡单晶的下降法生长

采用坩埚下降法生长出了新型双折射晶体高温相偏硼酸钡α-BaB₂O₄单晶,尺寸为φ25mm×100mm,在He-Ne激光照射下无散射颗粒和生长条纹,在可见光区用复式宝石折射仪粗略测得该晶体的双折射率△n≈0.13,在200～900nm光区的透过率>80％.简要介绍了晶体生长的一些基本参数.     

坩埚下降法生长钨酸镉单晶的光学均匀性

采用垂直坩埚下降法生长出大尺寸CdWO₄单晶, 通过DSC/TG、XRD、电子探针、透射光谱和X射线激发发射光谱对单晶进行了测试表征, 分析了单晶生长过程中熔体挥发情况和单晶化学成分变化, 研究了所生长单晶的光学均匀性的变化规律. 结果表明, CdWO₄单晶生长过程存在比较严重的熔体挥发, 且熔体中CdO比WO₃更加易于挥发; CdWO₄单晶的化学组成存在不同程度缺Cd的特征, 初期生长晶体的n(Cd)/n(W)比相对高, 后期生长晶体的n(Cd)/n(W)比持续减小, 相应地单晶在380~550nm区域的光透过率略有降低, X射线激发发光强度有所降低, 且发光波长出现略微红移的趋势. 通过提高多晶料纯度、减少熔体挥发和氧气氛退火处理, 可以改善坩埚下降法生长CdWO₄单晶的光学均匀性.     

高质量钨酸铅(PWO)晶体的生长

用改进的垂直坩埚下降法成功地生长了高质量的钨酸铅晶体,晶体毛坯的尺寸为２８ｍｉｎ×２８ｍｍ×３６０ｍｍ;晶体的生长工艺参数为：籽晶取向［００１］;下降速度 ０．６～１．０ｍｍ／ｈ;生长界面附近的温度梯度为２０～３０℃／ｃｍ,加工后的晶体成品在４２０ｎｍ附近的透过率＞６０％;在３６０ｎｍ附近的透过率＞２５％．晶体的光输出＞９ｐ．ｅ／ＭｅＶ;光伤＜５％．     

大尺寸Y:PbWO4晶体的坩埚下降法生长与光学均匀性研究

报道了大尺寸Ｙ：ＰｂＷＯ_４晶体的坩埚下降法生长工艺,讨论了影响晶体生长的主要 因素．探讨了消除晶体开裂、抑制晶体组分过冷的工艺措施,成功地生长出无宏观缺陷的大尺 寸Ｙ：ＰｂＷＯ_４晶体,尺寸达５２ｍｉｎ×５２ｍｍ×２５０ｍｍ．同时,对实验样品沿晶体生长方向不同部 位的横向透过率及发射光谱进行了测试,结果表明,坩埚下降法生长的大尺寸Ｙ：ＰｂＷＯ_４晶体 具有较好的光学均匀性．     

Growth of lead molybdate crystals by vertical Bridgman method

The growth of PbMoO₄ crystals by the modified Bridgman method has been reported in this paper. The feed material with strict stoichiometric composition is desirable for the Bridgman growth of the crystals. The continuous composition change of the melts during growth can be avoided because the volatilization of melts is limited by sealed platinum crucibles. By means of the optimum growth parameters such as the growth rate of < 1.2 mm/h and the temperature gradient of 20 ∼ 40°C/cm across the solid-liquid interface under the furnace temperature of 1140 ∼ 1200°C, large size crystals with high optical uniformity were grown successfully. The distribution of Pb and Mo concentration along the growth axis was measured by X-ray fluorescence analysis. The single crystallinity of the grown sample was evaluated by the double-crystal X-ray rocking curve. The transmission spectra were measured in the range of 300–800 nm at room temperature.     

钨酸铅晶体着色问题的实验研究

本计ＰｂＷＯ４（ＰＷＯ）晶体的着色问题进行了实验研究,以ＰｂＯ和ＷＯ３粉体为原料采用改进的Ｂｒｉｄｇｍａｎ法生长的ＰＷＯ晶体会呈现出浅黄色,通过对实验现象的分析,提出了ＰＷＯ晶体中同时存在Ｏ缺位和Ｐｂ缺位,其中,Ｏ缺位是导致ＰＷＯ晶体３５０ｎｍ率低的原因,Ｐｂ缺位是产生４２０ｎｍ吸收带使晶体着色的根源。     

氟化物激光晶体 Nd3+:LiYF4的坩埚下降法生长

本文报道了氟化物激光晶体Ｎｄ３＋： ＬｉＹＦ４的坩埚下降法生长工艺．采用经氟化处理的无水氟化物原料,按照 ＬｉＦ： ＹＦ３＝ ５１．５： ４８．５的比例配料,控制炉体温度于 ９２０～９６０℃,晶体生长速度为 ０．４～０．８ ｍｍ／ｈ,通过密闭条件下的坩埚下降法生长出尺寸为 ４２５ｍｍ×８０ｍｍ的完整单晶．     

Synthesis and single crystal growth of gallium phosphide by the liquid encapsulated vertical Bridgman technique

Gallium phosphide is a typical III–V compound semiconductor and is also an important electronic material. The synthesis and single crystal growth of this compound by melt methods is rendered very difficult because of the large phosphorus vapour pressure. A high pressure vessel with internal heating and a quartz reactor was first developed for the direct synthesis of gallium phosphide. The crystal growth was carried out in a second high pressure chamber rated for 100 bars gas pressure and equipped with the paraphernalia for crystal growth. Single crystals of gallium phosphide were grown from the polycrystalline starting material by the vertical Bridgman method and the vapour pressure problem was overcome by encapsulating the melt in a column of molten boric oxide. Both boron nitride and silica were employed as crucibles, and with the former, single crystal rods of 8–10 mm diameter and 10–15 mm length were obtained.