散热参数对冷心放肩微量提拉法生长蓝宝石晶体影响的数值模拟

利用数值模拟分析的方法,研究了冷心放肩微量提拉法生长蓝宝石晶体过程中热交换器散热参数对晶体质量的影响趋势;分析了热交换器的散热参数变化对晶体生长的固液界面凸出率和晶体内温度分布、温度梯度的影响.结果表明,热交换器的对流换热系数和工作流体的温度变化对晶体生长的固液界面突出率和温度梯度具有相似的影响效果;且在晶体长到一定尺寸后,只靠加大热交换器的散热热能力,不足使晶体继续生长.     

高效大功率LED用蓝宝石图形衬底制备的研究进展

近年来,图形化的蓝宝石衬底在改善GaN晶体外延生长质量以及提升LED器件发光提取效率方面作用显著,引起了广泛的研究兴趣。综述了蓝宝石图形衬底的制备方法(干法刻蚀、湿法刻蚀、外延生长法),并较系统地介绍了蓝宝石图形衬底表面周期性图形参数(图形形貌、图案尺寸、图形占位比及其深度)对LED发光薄膜及器件的影响及其机理,最后对蓝宝石图形衬底的发展趋势进行了展望。     

大尺寸氧化铝单晶的光谱和色心研究

采用冷心放肩微量提拉法(SAPMAC)生长了目前国内最大的氧化铝单晶体(￠225 mm×205 mm,重27.5 kg).测试了大晶坯不同部位样品的真空紫外吸收光谱(140 nm～380 nm)及荧光光谱.结果表明,晶体各部位样品都存在波长为163 nm,178 nm及230 nm左右的吸收峰位;而且边缘部位样品的吸收系数更大.荧光光谱图上主要存在320 nm左右的紫外荧光带和420 nm附近的蓝色荧光带.进一步的研究证实了吸收色心起源于氧空位与Ti4+复合存在以及Mn4+、Cr3+等杂质离子的电荷转移过程.计算了不同类型的色心浓度.最后提出了减小色心浓度、提高晶体光学性能的一些工艺措施.     

具有大比例表面界面原子的纳米SnO2的合成与表征

采用络合沉淀法制备了纳米四方相SnO2颗粒,并对制备机理和颗粒结构和性质进行了实验研究.结果表明,反应过程中由于加入和释放出的有机物在纳米颗粒形核时起到了空间位阻的作用,避免了颗粒的迅速长大和团聚,而且在纳米SnO2形核时造成了缺氧环境,导致沉淀产物配位数不足,表面界面原子在颗粒原子总数中比例较高.XRD和TEM结果显示,纳米SnO2颗粒分布均匀.拉曼散射研究结果表明,10 nm的颗粒只有表面界面原子的贡献,未发现有体相原子的贡献.     

用于GaN基发光二极管的蓝宝石图形衬底制备进展

近几年, 图形化蓝宝石衬底因其作为GaN基发光二极管外延衬底, 不仅能降低GaN外延薄膜的线位错密度, 还能提高LED的光提取效率而引起国内外许多科研机构的广泛研究兴趣. 本文综述了图形化蓝宝石衬底提高GaN基发光二极管性能的作用机理, 重点评述了目前图形化蓝宝石衬底的制备方法(湿法刻蚀、干法刻蚀、固相反应)和图形尺寸(微米图形化、纳米图形化), 分析比较了不同制备方法和图形尺寸制备蓝宝石图形衬底对GaN基发光二极管性能改善, 最后针对蓝宝石图形衬底制备存在的问题对其今后的发展方向做出展望.     

硼掺杂四面体非晶碳薄膜的光学特性研究

采用过滤阴极真空电弧技术制备了不同硼含量的掺杂四面体非晶碳薄膜(ta-C:B)。使用椭偏仪和紫外-可见光分度计测试了薄膜的折射率、消光系数、透过率和反射率。结果表明,硼含量小于2.13%时,硼含量增加,薄膜折射率缓慢增大;消光系数基本保持不变。当硼含量继续增加到3.51%和6.04%时,折射率分别迅速增加至2.65和2.71,相应的消光系数增大至0.092和0.154;而薄膜的光学带隙从2.29eV缓慢减小至1.97eV,后又迅速降至1.27eV。同时ta-C:B膜的透过率逐渐减小,反射率逐渐增大,表明硼的掺入降低了薄膜的透光性能。ta-C:B膜光学性能的变化,除了与sp3杂化碳的含量有关外,还取决于薄膜中sp2杂化碳的空间分布特点。     

大尺寸氧化铝单晶的光谱和色心研究

采用冷心放肩微量提拉法（SAPMAC）生长了目前国内最大的氧化铝单晶体（￠ 225mm×205mm，重27．5kg）。测试了大晶坯不同部位样品的真空紫外吸收光谱（140nm～380nm）及荧光光谱。结果表明，晶体各部位样品都存在波长为163nm，178nm及230nm左右的吸收峰位；而且边缘部位样品的吸收系数更大。荧光光谱图上主要存在320nm左右的紫外荧光带和420nm附近的蓝色荧光带。进一步的研究证实了吸收色心起源于氧空位与Ti^4＋复合存在以及Mn针、Cr^3＋等杂质离子的电荷转移过程。计算了不同类型的色心浓度。最后提出了减小色心浓度、提高晶体光学性能的一些工艺措施。