物理气相输运法生长AlN六方微晶柱（英文）

采用物理气相输运法(Physical Vapor Transport,PVT),在1700~1850℃生长温度下制备出AlN六方微晶柱;晶柱长度在1 cm左右,宽度在200~400μm,光学显微镜下观察为六棱柱形状并呈透明浅黄色光泽;扫描电子显微镜和原子力显微镜测试表明:AlN晶柱表面为整齐台阶状形貌,台阶宽度为2~4μm,高度在几个纳米;拉曼光谱测试AlN晶柱具有良好结晶质量。PVT法生长AlN六方微晶柱主要是在偏低温度下AlN晶体生长速率较慢,Al原子和N原子有足够时间迁移到能量较低位置结晶生长,进而沿着0001方向形成柱状结构。AlN六方微晶柱是对一维半导体材料领域的补充,通过对晶柱尺寸及杂质控制的进一步研究,有望在微型光电器件领域表现出应用价值。     

氮化铝晶体生长技术的研究进展

氮化铝(AlN)是一种重要的宽带隙(6.2eV)半导体材料,在高温、高频、大功率电子器件、光电子器件、激光器件等半导体器件中有着良好的应用前景。物理气相传输法(PVT)是制备AlN体单晶最有效的途径之一,目前,美国Crystal IS公司、俄罗斯N-Crystals公司在该领域处于领先地位,可以制备出直径为2inch(5.08cm)的体单晶。为了获得大尺寸、高质量的AlN晶体,需要不断寻找合适的籽晶材料。从最早的SiC籽晶,发展到近年来的AlN籽晶、SiC/AlN复合籽晶,加上不断改进的PVT工艺条件,少数研究机构已经可以获得直径跨度大、缺陷密度低的AlN晶体。近两年,高品质的AlN晶体也已成功应用于紫外LED的研制。     

物理气相输运法生长AlN六方微晶柱

采用物理气相输运法(Physical Vapor Transport, PVT), 在1700 ~ 1850℃生长温度下制备出AlN六方微晶柱; 晶柱长度在1 cm左右, 宽度在200 ~ 400 μm, 光学显微镜下观察为六棱柱形状并呈透明浅黄色光泽; 扫描电子显微镜和原子力显微镜测试表明: AlN晶柱表面为整齐台阶状形貌, 台阶宽度为2 ~ 4 μm, 高度在几个纳米; 拉曼光谱测试AlN晶柱具有良好结晶质量。PVT 法生长AlN六方微晶柱主要是在偏低温度下AlN晶体生长速率较慢, Al原子和N原子有足够时间迁移到能量较低位置结晶生长, 进而沿着<0001>方向形成柱状结构。AlN六方微晶柱是对一维半导体材料领域的补充, 通过对晶柱尺寸及杂质控制的进一步研究, 有望在微型光电器件领域表现出应用价值。     

垂直布里奇曼法生长CdZnTe晶体时坩埚下降速度的优化研究

在垂直布里奇曼法(VBM)晶体生长的过程中,坩埚下降速度和晶体生长速度之间的关系对生长出来的晶体质量有很大的影响。本文采用有限元法对探测器材料CdZnTe的晶体生长过程进行了热分析,主要研究了不同的坩埚下降速度对生长过程中晶体生长速度及固液界面形状的影响,发现材料的热导率和相变潜热的比值是影响固液界面形状的主要内因。模拟结果表明,当坩埚下降速度Vp≈1mm/h时,其数值与晶体生长速度接近相等,可获得接近水平的固-液界面。实际的晶体生长实验结果与计算机模拟的结论基本一致。因此,通过适当的选择和调节坩埚下降速度是获得高质量晶体的可行技术方案。     

ACRT技术对大尺寸ZnTe晶体溶液法制备及其性能影响

太赫兹(Terahertz,THz)技术在工业无损检测、科学研究和军事领域发挥着越来越重要的作用。作为太赫兹产生和探测最常用的电光晶体材料,ZnTe晶体在生长中依然面临众多挑战。为了制备大尺寸、均匀性好、高性能的ZnTe单晶,本研究在温度梯度溶液法生长ZnTe晶体过程中引入坩埚旋转加速技术,制备具有高结晶质量的ZnTe晶体。模拟计算得到不同坩埚旋转速度下生长界面处对流场和溶质分布,研究了坩埚旋转对晶体生长过程中的固液界面稳定性和晶体内Te夹杂分布的影响规律,证明坩埚旋转加速技术可以有效地促进熔体流动,改善溶质传质能力,稳定溶液法晶体生长的固液界面,不仅避免出现尾部混合相区,也减少了ZnTe晶体内Te夹杂相的数量并减小其尺寸。通过进一步优化坩埚旋转参数,制备出具有较高结晶质量的大尺寸ZnTe晶体(?60 mm)。同时,得益于晶体良好的均匀性,晶体对太赫兹的高响应区域超过90%,边缘效应小,满足太赫兹成像要求。研究表明,引入坩埚旋转加速技术为制备大尺寸ZnTe基电光晶体提供了新的思路。     

第3代半导体材料企业发展状况初探

正第3代半导体材料是以碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)、氮化铝(AlN)金刚石为代表的宽禁带半导体材料。相比第1、2代半导体,第3代半导体材料禁带宽度较宽(禁带宽度2.2eV),导热率更高、击穿电场更高、抗辐射能力更强、电子饱和速率更大,基于它们制作的电子器件适合应用于高温、高频、抗辐射及大功率场合。目前SiC和GaN材料的生长与应用技术已经比较成熟,AlN和金刚石材料的研究还处于刚起步的阶段。     

第3代半导体材料在光电器件方面的发展和应用

<正>一、第3代半导体材料概述第3代半导体材料是继第1代半导体材料和第2代半导体材料之后,近20年刚刚发展起来的新型宽禁带半导体材料。第3代半导体材料以氮化镓(GaN)、碳化硅(SiC)、氧化锌(ZnO)和氮化铝(AlN)等宽禁带化合物半导体为代表,其具有高击穿电场、高热导率、高电子饱和速率及高抗辐射能力等特点,因而更适合于制作高温、高频、抗辐射及大功率器件,在光电子领     

超化学计量比氧化铀晶体的研究进展

氧化铀不仅是重要的核材料,也是潜在的多功能材料。UO₂晶体具有优异的半导体性能和抗辐照能力,其禁带宽度(1.3 eV)与Si(1.1 eV)相近,塞贝克系数是常用热电材料BiTe的4倍,对太阳光的全吸收使其成为高效的太阳能电池材料,在半导体、太阳能和热电等领域具有巨大的应用潜力。但是UO₂随着环境变化会出现从缺氧到过氧的价态变化(UO_2±x,x=–0.5～1),即超化学计量比特性,给材料制备和性能控制等方面带来很多问题。本文从相图出发,总结了各种铀氧化物的结构及其稳定性,重点聚焦UO₂晶体的研究进展。理想化学计量比UO₂被认为是最好的Mott绝缘体,其电导率是相对稳定的;超化学计量比氧化铀则具有半导体特性,其电导率、热导率、扩散系数以及光学性能都与x密切相关。目前, UO₂晶体生长主要采用化学气相输运法(CVT)、冷坩埚法、水热法、升华法、助熔剂法等,晶体尺寸和质量还不理想,冷坩埚法和水热法被认为是最有潜力的生长技术。氧化铀单晶生长研究不仅有助于深入了解U...     

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。     

TaC粉末/涂层制备技术的研究进展

TaC是一种具有广阔应用前景的抗烧蚀涂层材料.评述了近年来TaC粉末/涂层制备技术的研究和进展,简要总结了现有TaC粉末/涂层的制备技术,包括固相法、气相法和液相法等,讨论了各种制备技术的发展现状及其优缺点,介绍了国内TaC改性C/C复合材料的研究现状,提出了TaC用于C/C复合材料涂层时,其制备和应用中存在的问题以及解决方法,预测了TaC涂层在高温领域的广阔应用前景.