高温退火对PVT法生长的AlN晶体质量的影响（英文）

在PVT法生长AlN晶体的过程中,很难保持理想的热力学平衡状态,不可避免地会产生晶体缺陷。高温退火技术对提高晶体完整性十分有效，受到了广泛关注。本工作在N₂气氛环境下对PVT法生长的AlN晶片进行高温退火研究。为了评价退火前后AlN晶体的质量和结构变化情况,进行了高分辨率X射线衍射(HRXRD)和拉曼光谱分析。通过室温光致发光(PL)和吸收光谱对AlN晶体的光学性质以及与杂质相关的带隙变化情况进行了表征。在1400～1800℃退火后, AlN晶体质量显著提高。1400℃退火后,(10-12)晶面的X射线摇摆曲线的半峰宽(FWHM)从104.04 arcsec减小到79.92 arcsec。随着退火温度升高,吸收性能明显增强,带隙增大,说明高温退火处理有利于提高AlN晶体的质量。二次离子质谱(SIMS)结果表明,退火过程降低了C杂质,增加了AlN晶体的带隙,这与光吸收结果一致。     

Y3+:PbWO4晶体低剂量辐照行为研究

三价稀土离子（La^3 ,Lu^3 ,和Y^3 等）掺杂显著地提高了钨酸铅晶体的辐照硬度,但是部分Y^3 掺杂钨酸铅晶体表现出特殊的低剂量辐照行为,即光产额辐照后升高,并且辐照硬度对退火温度较敏感,研究研究挑选了存在这一现象的Y^3 :PbWO4晶体,测试冰同温度的退火处理对晶体透过率,光产额和辐照硬度的关系,发现,辐照后光产额升高的现象同时存在于晶体的晶种端,而不是只集中在晶体顶端,并且和辐照前后晶体在400－500nm波段附近的透过率变化有关;生长态Y^3 :PbWO4晶体中导致430nm吸收带的色心的稳定性很低,低剂量辐照对该色心有“漂白”作用,辐照剂量率加大则晶体表现出光产额的降低,分段晶体的系列退火实验解释了辐照硬度对退火温度较为敏感这一现象,为进一步深入研究提供了实验基础。     

金红石(TiO2)单晶体生长及制备条件的研究

以TiO2超微粉为原料，采用焰溶法制备了金红石单晶体，并在不同的退火温度下，对晶体进行了氧化退火研究，利用紫外-可见分光光度计、红外谱仪等分析测试手段对晶体的光吸收性质进行了测试，此外，本文对微粉性状、生长气氛等对晶体生长的影响进行了探讨。     

Y3+:PbWO4晶体低剂量辐照行为研究

三价稀土离子(Ｌａ^３＋、Ｌｕ^３＋和Ｙ^３＋等)掺杂显著地提高了钨酸铅晶体的辐照硬度,但是部分Ｙ^３＋掺杂钨酸铅晶体表现出特殊的低剂量辐照行为,即光产额辐照后升高,并且辐照硬度对退火温度较敏感 本研究挑选了存在这一现象的Ｙ^３＋:ＰｂＷＯ_４晶体,测试不同温度的退火处理对晶体透过率、光产额和辐照硬度的关系,发现:辐照后光产额升高的现象同时存在于晶体的晶种端,而不是只集中在晶体顶端,并且和辐照前后晶体在４００~５００ｕｍ波段附近的透过率变化有关;生长态Ｙ^３＋:ＰＷＯ晶体中导致４３０ｕｍ吸收带的色心的稳定性很低,低剂量辐照对该色心有“漂白”作用,辐照剂量率加大则晶体表现出光产额的降低;分段晶体的系列退火实验解释了辐照硬度对退火温度较为敏感这一现象,为进一步深入研究提供了实验基础．     

碘化铯晶体中Pb2+基聚集相的发光性质

掺铅的碘化铯（Pb：CsI）晶体在400℃空气中进行热处理可以在晶体中诱导产生发光中心,这些发光中心的激发谱与CS－Pb-I体系中一系列化合物的激子吸收谱相吻合．它们被认为是由该晶体在退火过程中所形成的CsPbI3、Cs4PbI6等聚集相产生的．测量了10～30K温度范围内分别在410nm和360nm波长激发下Ph：CsI的发射谱,观察到各发射谱的相对强度随退火时间而变化,这表明在400℃退火温度下晶体中各类Cs－Ph－I聚集相的形成和转化已十分活跃．     

Cd/Zn气氛退火过程中CdZnTe晶体内Te夹杂的迁移研究

通过红外透过成像研究了Cd/Zn气氛退火过程中Cd0.9Zn0.1Te∶In晶体内Te夹杂的密度及尺寸分布的演变。结果发现,Cd/Zn气氛退火前,晶体中的Te夹杂密度分布比较均匀;退火后,晶体高温端近表面区域的Te夹杂密度较退火前提高了1个数量级,而晶体内部的Te夹杂密度则较退火前降低了1个数量级,且其密度沿温度梯度方向逐渐增加。退火前,晶体表面和内部的Te夹杂的直径主要分布在1~25μm;退火后,在晶体表面,直径45μm的Te夹杂密度显著增大;而在晶体内部,直径5μm和25μm的Te夹杂密度显著增大。导致这些现象的原因是退火过程中,Te夹杂沿着温度梯度方向不断向晶体表面迁移,在迁移过程中尺寸相近的Te夹杂通过合并长大,尺寸相差较大的Te夹杂则以Ostwald熟化方式长大,并使小尺寸的Te夹杂更小。但由于熟化不充分,在Ostwald熟化长大过程中留下了很多尺寸5μm的Te夹杂颗粒。     

提拉法Tm:YAG晶体的生长缺陷研究

采用提拉法(CZ)生长了质量优异的Tm:YAG晶体.部分晶片在1000℃的空气气氛中退火25h.借助光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM),结合化学腐蚀法,对Tm:YAG晶体退火前后(111)面的缺陷特征进行了研究. Tm:YAG晶体(111)面的位错腐蚀坑呈三角形. 在偏光显微镜下观察了退火前后Tm:YAG晶体(111)面的应力双折射.同时应用高分辨X射线衍射法测定了晶体的完整性.实验结果表明,长时间空气气氛下高温退火有效降低了晶体中总的位错密度,提高了晶体质量.     

钛酸锶晶体退火过程中氧扩散的有限元分析

针对钛酸锶晶体退火过程中氧原子的扩散问题建立了二维有限元模型,研究了温度、晶体尺寸、退火时间时氧原子扩散状态的影响规律.结果表明:氧在短时间内以大通量从晶体表面扩散,然后以小通量比较稳定地向内部缓慢扩散,温度越高,氧扩散到中心时间越短,在700 K、800 K、900 K条件下退火50 h,氧从晶体表面扩散到中心的时间分别为8h、5h和3h,退火深度分别为1 mm、3mm和退透.     

Hg1-xMnxTe晶体的生长及电学性能

利用ＡＣＲＴ－ＶＢＭ法生长Ｈｇ１－ｘＭｎｘＴｅ晶体，并对所得晶体作出宏观和微观质量评价，为改善晶体的电学性质，将生长态的晶体在低温下长时间退火。实现了晶片的反型，Ｈａｌｌ电测量的结果表明位错的数量、分布及富Ｔｅ相、晶界、杂质等的存在都对晶体的电学性质有显著的影响。     

多孔硅在高温退火过程中结构变化的研究

采用电化学腐蚀的方法制备了不同孔径的多孔硅薄膜样品,并在1050℃高温下进行了退火。采用扫描电镜和拉曼光谱对多孔硅退火前后结构的变化进行了观察,根据晶体形核理论分析了孔径变化的机理,并从热力学角度对其微观机制进行了讨论。实验和理论分析的结果均表明,多孔硅的初始孔径存在一个临界值,初始孔径小于此临界值时,孔在高温退火中有收缩的趋势;反之,初始孔径大于此临界值时,孔有变大的趋势。     

ZrO_2纳米晶体形貌模拟及其最佳纳米尺度计算

采用量子化学计算软件Material Studio的Morphology模块BFDH法则模拟了四方氧化锆晶体生长稳定外形,并采用Castep模块的平面波基赝势法计算了ZrO2稳定外显的(101)、(110)、(002)面电子密度分布,以晶体模拟形貌像为基础,运用纳米计算方法通过对氧化锆不同纳米微粒总晶胞数、总原子数、表层活性原子及表层活性原子比例的计算,从晶体学理论角度确定了氧化锆纳米微粒的最佳纳米尺度为120nm。     

掺尿素的TGS晶体的生长及性质研究

利用降温法生长掺尿素的ＵＴＧＳ单晶,测试晶体的热释电和介电特性。结果表明,尿素的掺杂提高了晶体的热释电性能。     

籽晶边长对SAPMAC法蓝宝石晶体放肩阶段生长质量的影响

温度场的控制是蓝宝石生长过程关键技术问题。采用有限元方法研究了冷心放肩微量提拉法蓝宝石单晶生长过程中籽晶的边长对晶体生长放肩阶段温度场内温度分布、流场分布和晶体的等效应力分布的影响。结果表明:当籽晶边长为24mm时,放肩阶段熔体的轴径向温度变化平缓,温度场内温度分布均匀,熔体的流动和晶体的热应力均适合晶体的生长。     

AgBr T颗粒的成核与成长

晶核的絮凝和聚结导致了ＡｇＢｒ孪晶的产生，从而进一步形成Ｔ颗粒，本文综述了最近在这方面的研究结果，并讨论了Ｔ颗粒形成的机理；同时还就物理成熟条件对Ｔ颗粒尺寸和形状的影响进行了讨论。     

Synthesis,crystal structure and thermal analysis of a new stilbazolium salt crystal

A new organic crystal of 4-N, N-dimethylamino-4′-N′-methyl-stilbazolium benzene sulfonate (DASBS) was synthesized and characterized for the first time. It is a derivative of 4-N, N-dimethylamino-4′-N′-methyl-stilbazolium tosylate (DAST) with the benzene sulfonate replacing p-toluenesulfonate. Single crystal XRD demonstrated that the crystal structure of DASBS·H₂O was triclinic. The thermal analysis of this new crystal was also conducted, and the melting point was obtained to be 232°C.     

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。     

Ca_4RO(BO_3)_3(R=Gd,Y)晶体空间方向的确定

介绍了高质量Ｃａ4ＧｄＯ（ＢＯ3）3（ＧｄＣＯＢ）、Ｃａ4ＹＯ（ＢＯ3）3（ＹＣＯＢ）晶体的生长，报道了两种晶体空间方向的确定方法；对于该类低对称性非线性光学晶体的实用化具有推动意义．     

纯CsI晶体发光特性

测量了用Stockbager方法生长的纯CsI晶体的光学透射、X射线激发的发射谱、能谱特性和衰减时间特性．该晶体有二个闪烁分量,峰值位于310nm的发光分量是快分量（＜40ns）,450um处的发光分量是慢分量（～2．4μs）．慢分量的发光强度不稳定,并受晶体中缺陷I-空位的影响较大．文中还给出快、慢发光强度比值91．8％．     

不同过饱和度下DKDP晶体生长和缺陷的研究

过饱和度是影响DKDP晶体生长和质量的关键因素. 本文采用“点籽晶”快速生长技术在不同的过饱和度下从氘化程度为75%的溶液中生长DKDP晶体并选取部分样品进行同步辐射X射线形貌术和粉末X射线衍射测试. 研究了不同过饱和度下DKDP晶体的生长和缺陷. 实验证明, DKDP晶体可以在的过饱和度下实现快速生长, 但晶体的缺陷随着过饱和度的增大而增加.     

Ca4RO(BO3)3(R=Gd,Y)晶体空间方向的确定

介绍了高质量Ca4GdO(BO3)3(GdCOB)、Ca4YO(BO3)3(YCOB)晶体的生长,报道了两种晶体空间方向的确定方法,对于该类低对称非线性光学晶体的实用化具有推动意义。