ZnSe体单晶生长技术

简述了ZnSe体单晶熔体生长，气相生长、溶液生长和固相再结晶技术以及ZnSe的基本理化性质，分析并认为这些基本理化性质对Znse单晶生长过程控制存在不同程度的影响，理解这些性质并将其应用于ZnSe晶体生长过程工艺参数的控制，对获得高质量大尺寸ZnSe单晶十分重要，分析了不同方法的工艺与相应ZnSe单晶研究现状及发展趋势。     

ZnO纳米线阵列的图形化生长

采用光刻和射频磁控溅射技术在Si衬底上制备了图形化的ZnO种子层薄膜。分别采用气相榆运和水热合成法，制备了最小单元为30μm的图形化的ZnO纳米线阵列。X射线衍射（XRD）分析显示单晶纳米线阵列具有高度的c轴[001]择优取向生长性质，从扫描电子显微镜（SEM）照片看出，阵列图形完整清晰，边缘整齐，纳米线阵列在室温下光致发光（PL）谱线中在380hm左右具有强烈的紫外发射峰，可见光区域发射峰得到了抑制，证明ZnO纳米线阵列氧空位缺陷少，晶体质量高。     

一种新型的超导磁场单晶炉的研制

磁场对于半导体晶体生长过程中的熔体流动模式有着明显的影响,因而可以改善晶体的组分和杂质的分布。在半导体单昌生长过程当中利用超导磁场来抑制熔体的对流,采用这种方式既可以生长出优质的单昌又可以研究熔体的对流与扩散对生长半导体单晶的质量影响,本文报道了新近自行设计,制造的一种新型超导磁场直拉单晶炉。     

热丝法低温生长硅上单晶碳化硅薄膜

提出了热丝化学气相淀积法，在低温（６００－７５０℃）下成功地生长出硅上单晶碳化硅薄膜，Ｘ光衍射谱、喇曼光谱证实了外延膜的单晶结构，光致发光测量证明外延ＳｉＣ材料室温下可稳定发射可见光。     

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。     

ZnO单晶堆垒纳米棒的制备与表征

在Au点阵模板上磁控溅射ZnO薄膜,然后在O2气氛下1000℃退火制备了ZnO单晶堆垒纳米棒。采用扫描电子显微镜(SEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、X射线衍射(XRD)和傅立叶变换红外(FTIR)光谱对样品进行分析。结果表明,ZnO纳米棒是由诸多单晶堆垒而成,每个单晶均为六方纤锌矿结构,纳米棒直径在100nm左右。初步探讨了ZnO单晶堆垒纳米棒可能的生长机理。     

一维纳米结构氧化锌材料的气相沉积制备及生长特性研究

ZnO是一种可用于室温或更高温度下的紫外发光材料,纳米结构的ZnO(如单晶薄膜、纳米粒子膜、纳米线和纳米带等)则更是在紫外激光发射领域显示了独到的优势,被认为是有望构造短波长半导体激光器的理想材料.本文对一维ZnO纳米结构(纳米线、纳米管和纳米带)的真空物理气相沉积制备技术及生长机理进行了初步探讨.     

碘化铅单晶生长及探测器的研究进展

PbI2单晶体是性能优异的室温半导体核辐射探测器新材料。主要介绍了PbI2晶体生长技术及其室温核辐射探测器研究发展的最新动态,综述了PbI2晶体的3种主要生长方法(气相法、熔体法和凝胶法)的原理和优缺点,重点阐述了熔体法生长PbI2晶体的影响因素及研究进展,提出了PbI2单晶制备技术存在的主要问题和今后的发展方向。     

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。     

不同衬底上低温生长的ZnO晶体薄膜的结构及光学性质比较

采用电子束反应蒸发方法,在单晶Si(001)及玻璃衬底上低温外延生长了沿c轴高度取向的单晶ZnO薄膜,并对沉积的ZnO晶体薄膜的结构和光学性质进行了分析比较。通过对ZnO薄膜的X射线衍射(XRD)分析及光致荧光激发谱(PLE)测量,研究了衬底材料结构特性、生长温度及反应气氛中充O     

ZnO材料和器件新进展

在体单晶生长方面，已能用水热法生长高质量3英寸ZnO晶片，也开发了布里支曼生长法。对于薄膜材料，可用液相外延生长出良好的ZnO薄层，其它类型的外延材料质量也在改进。已观察到量子霍尔效应，光荧光（PL）线宽窄至110ueV。在其杂质表征方面，已用放射性示踪法识别出PL谱中施主束缚激子线18和19，分别由杂质Ga和In所致。     

三温区坩埚下降法生长Cd_(1-x)Zn_xTe单晶体

CdZnTe晶体是一种性能优畀的室温核辐射探测器材料.在熔体法生长CdZnTe晶体的过程中,生长炉的内部温场分布对获得的晶体结构和性能有很大影响.根据CdZnTe晶体的生长习性,设计了三温区单晶炉,用坩埚下降法生长出CdZnTe单晶体.通过X射线衍射、红外透过率、I-V测试等分析研究,得到了红外透过率约为61%,腐蚀蚀坑密度(EPD)为104 cm-2,电阻率为109～1010 Ω·cm的Cd0.9 Zn0.1 Te单晶体.表明三温区坩埚下降法生长的单晶体结晶质量好、成分分布均匀、EPD低、红外透过性能好且电阻率高.     

等离子体聚集装置下的高能量密度单晶金刚石快速生长研究

单晶金刚石是一种性能优异的晶体材料,在先进科学领域具有重要的应用价值。在微波等离子体化学气相沉积(Microwave plasma chemical vapor deposition, MPCVD)单晶金刚石生长中,如何提高晶体的生长速率一直是研究者们关注的重点问题之一,而采用高能量密度的等离子体是提高单晶金刚石生长速率的有效手段。在本研究中,首先通过磁流体动力学(Magnetohydrodynamic,MHD)模型仿真计算,优化设计了特殊的等离子体聚集装置;随后基于模拟结果进行生长实验,采用光谱分析和等离子体成像对等离子体性状进行了研究,制备了单晶金刚石生长样品;并通过光学显微镜、拉曼光谱对生长样品进行测试。模拟结果显示,聚集条件下的核心电场和电子密度是普通条件下的3倍;生长实验结果显示,在常规的微波功率(3500W)、生长气压(18kPa)下得到的高能量密度(793.7 W/cm3)的等离子体与模型计算结果吻合。高能量密度生长条件并不会对生长形貌产生较大影响,但加入一定量氮气能够显著改变生长形貌,并对晶体质量产生影响。采用这种方法,成功制备了高速率(97.5μm/h)单晶金刚石。不...     

MPCVD同质外延单晶金刚石研究进展

微波等离子体化学气相沉积法(Microwave plasma chemical vapor deposition, MPCVD)外延单晶金刚石被认为是制备大尺寸、高质量的单晶金刚石极具前景的技术手段之一。本文首先对MPCVD同质外延单晶金刚石生长机理及最新进展做了简要介绍,然后着重阐述了MPCVD法制备大尺寸、高质量单晶金刚石在籽晶筛选与预处理、基台结构设计及生长工艺探索等方面的工作,并对MPCVD高品质单晶金刚石在力学、热学、光学及电子学等领域的应用进行了介绍,对未来单晶金刚石的应用前景进行了展望。     

MPCVD法中氮气对单晶金刚石生长机理影响的探究北大核心CSCD

在微波等离子体化学气相沉积法同质外延生长单晶金刚石的过程中添加不同浓度的氮气,利用发射光谱、拉曼光谱等测试手段探究不同浓度氮气对等离子体以及单晶金刚石生长质量和速率的影响,通过分析等离子体内部基团强度的变化探究添加氮气对单晶金刚石生长机理的影响。探究发现:氮气的添加对于等离子体内基团的种类并没有明显改变,但随着氮气浓度的升高,CN基团的基团强度具有明显升高的趋势,C2基团的基团强度不断降低,单晶金刚石的生长速率不断提高。氮气并不是通过提高甲烷的离解度来产生更多的C2基团从而促进单晶金刚石的生长,而是作为一种催化剂加快单了晶金刚石表面的化学反应。当氮气浓度低于0.5%时,单晶金刚石的生长速率提高幅度较大且生长质量良好。但当氮气浓度超过0.8%时,单晶金刚石的生长速率逐渐趋近于饱和,且非金刚石相不断增多,生长质量不断降低,因而通入氮气的最佳浓度应该低于0.5%。     

水热法合成ZnO单晶生长工艺研究

采用水热温差法进行ZnO晶体的生长研究,分析在不同温度压力和矿化剂条件下分别合成几十纳米ZnO晶体和径向尺寸和高度到毫米级的ZnO晶体的生长工艺,探讨了晶体不同晶面生长速度和质量的一般规律及晶体生长机制.     

ZnSe单晶的气相生长及光学性质

用改进的化学气相输运技术(CVT),以Zn(NH4)3Cl5为新的气相输运剂,直接从单质Zn和Se一步在封密管中生长了ZnSe单晶,升华温度1001～1020℃,管内温差<4℃。经过两周生长,得到8mm×7mm×0.8mm的绿色ZnSe晶体。XRD表明晶体表面为(111)面;受气固界面形貌影响,双晶衍射半高峰宽为50s;PL谱由DPA和SA两个发光峰组成;并研究了晶体片的吸收光谱、荧光光谱、反射光谱和红外透过等光学性质。     

ZnO单晶的制备及气敏特性研究

利用ZnO粉末和活性碳粉的混合物,通过气相反应在1050～1150℃获得发育良好的ZnO单晶,典型的晶形长15～25mm,直径0.1mm,生长方向[0001]方向。同时研究了掺杂Li~+和未掺杂Li~+单晶对1％浓度的H_2,CO,CH_4的气敏特性的影响,发现在400℃时,对3种可燃性气体的敏感性具有最大值,特别是,掺杂Li~+样品对H_2的灵敏度(Ra/Rg)达22。实验表明,通过受主掺杂控制ZnO单晶中的施主电子浓度,可以有效提高其对可燃性气体的敏感性。     

日本开发8英寸SiC单晶制造技术

日本Air Warer公司和大阪府立大学共同开发了8英寸大直径SiC单晶的制造技术，这在世界尚属首次。该技术是用化学气相沉积法(CVD)在SOI基板上生长SiC晶体层。制造工艺如下：①在Si基板中嵌入SiO2氧化层(形成SOI基板)；②使表面Si层减至极薄；③生成SiC种层；④进行SiC单晶层的外延生长。生长SiC单晶层使用的是该公司自制的高真空外延生长装置“VCE”。     

单晶连铸凝固过程中的组织演化

单晶连铸是一项新型金属型材制造技术。单晶组织的演化是在引晶初期通过晶粒的竞争生长机制完成的,晶粒的竞争生长过程依赖由传热条件决定的固液界面形状。本文观察了工业纯铝单晶连铸引晶初期的组织演化过程,并通过液淬观察了宏观固液界面形状与单晶演化速度的几何模型,讨论了铸锭尺寸,连铸速度及固液界面形状因子对单晶演化速度的影响。研究表明,铸锭尺寸越大,完成单晶演化所需时间越长,提高连铸牵引速度和界面形状因子,有