大型激光晶体生长炉提拉装置的设计

采用新工艺、新技术对激光、氧化物晶体生长炉的提拉装置进行全新设计，并对其精度进行了综合分析。该提拉装置精度高、稳定性好，适合生长大直径晶体，满足大规模工业化生产的需求。     

微下拉法晶体生长炉自动控制系统的研究

该文研究了微下拉法晶体生长炉晶体生长的稳定性。根据微下拉法晶体生长特点,设计了2种微下拉法晶体生长的功率自动控制方法,通过控制弯月面高度和生长晶体质量,实现晶体生长自动控制,保证生长过程稳定,实验结果表明,采用自动控制方式可以生长出外形美观,内部质量好的纤维晶体。     

多管下降炉生长Bi4Ge3O12单晶的温场与界面

采用２种不同的炉膛结构设计。温场试验曙场条件同炉膛结构密切相关。克服了各管的温场差异,获得良好的界面热环境。经过多次晶体生长试验,得到了理想的微凸界面,生长出高质量的Ｂｉ４Ｇｅ３Ｏ１２单晶。     

自动加料单晶炉的设计与研究

由于传统的晶体生长设备不具备加料功能,在晶体生长过程中无法进行原料补充,所以最终的晶体尺寸通常受制于坩埚和设备大小。而更大尺寸的坩埚和设备成本高,这制约了大尺寸晶体的研究和发展。该文设计了一种自动加料系统,可根据已生长的晶体质量向坩埚内补充同等质量的原料,确保坩埚内固-液界面保持不变,从而实现小坩埚生长大尺寸晶体的目标,提高了设备利用率,节约了能源,降低了生产成本,促进了大尺寸晶体的发展。     

磷锗锌晶体生长技术研究进展

磷锗锌（ZnGeP₂）单晶体是一种性能优异的红外非线性光学晶体材料,被广泛应用于各种先进的光学器件。研究ZnGeP₂晶体的生长方法,对低成本制备大体积、高质量的ZnGeP₂晶体具有重要意义。介绍了ZnGeP₂晶体的结构和应用领域,给出了ZnGeP₂多晶合成与单晶生长技术研究发展的最新动态,并基于晶体生长原理以及生长条件控制方法的差异,综述了水平温度梯度冷凝（HGF）法、液封提拉（LEC）法、高压气相（HPVT）法和垂直布里奇曼（VB）法4种主要的ZnGeP₂单晶体生长方法的优缺点;重点阐述了较成熟的HGF和VB法生长ZnGeP₂晶体的影响因素和研究进展,提出了ZnGeP₂单晶制备技术存在的主要问题和今后的发展方向。     

偏心Bridgman—Hg1—xCdxTe晶体生长S—L界面形状的数值模拟

用三维数值模拟方法研究了偏心Ｂｒｉｄｇｍａｎ－Ｈｇ１－ｘＣｄｘＴｅ晶体生长系统Ｓ－Ｌ界面附近的温度分布。考察了偏心程度，安瓿与炉膛直径相对大小以及炉膛温度分布等对倾斜Ｓ－Ｌ界面的影响情况。     

Ni2 :BeAl2O4晶体的生长及光谱特性

应用提拉(CZ)法,在合适的化学组份配比、固液界面温度梯度与生长速度等优化工艺条件下,成功地生长出了初始Ni2+掺杂为0.15 mol%、尺寸Φ50 mm×90 mm的优质Ni2+BeAl2O4晶体.测定了晶体的吸收光谱,观测到385、638和1 067 nm 3个主要吸收带,它们分别归属于八面体配位中Ni2+的3 A2g(3 F)→3 T1g(3 P)、3 A2g(3 F)→3 T1g(3 F)与3 A2g(3 F)→3 T2g(3 F)跃迁.根据获得的吸收光谱与晶体分裂场理论,计算了Ni2+的八面体晶格场参数Dq=937 cm-1以及Racah参数B=907 cm-1.研究了不同激发波长下的晶体在可见光波段的荧光特征,在480～550 nm范围发现荧光发射,这归属于八面体格位中Ni2+的电子从1 T2(1 D)能级到3 A2(3 F)的跃迁.     

提拉单晶炉自动引晶技术的研究

该文从人工引晶工艺流程入手,结合提拉法单晶炉已有技术和温度测控技术,使用计算机编程技术和传感器测量技术完成人工引晶的各项步骤,实现了提拉法单晶炉引晶技术的全自动化,从而实现真正意义上的全自动单晶炉。     

提拉单晶炉自动引晶技术的研究

该文从人工引晶工艺流程入手,结合提拉法单晶炉已有技术和温度测控技术,使用计算机编程技术和传感器测量技术完成人工引晶的各项步骤,实现了提拉法单晶炉引晶技术的全自动化,从而实现真正意义上的全自动单晶炉。     

直接生长蓝宝石整流罩的方法研究

基于人工晶体的导模法生长技术,设计了提拉位移法和坩埚旋转法两种生长方法,分析了直接生长蓝宝石整流罩的生长原理,建立了晶体生长高度和生长半径的状态方程。结果表明,通过理论参数和实际采样值之间的对比调整,这两种方法均可实现蓝宝石整流罩的直接生长。     

提拉法生长钆镓石榴石(GGG)晶体

用提拉法生长出了优质的钆镓石榴石(Gd3Ga5O12)晶体,晶体尺寸达φ35 × 70mm。详细描述 了晶体生长工艺过程,讨论了生长气氛对及坩埚形状对晶体生长的影响。     

机械振动对直拉法Si单晶生长的影响

机械振动是直拉法单晶生长过程中不可避免的因素,影响单晶的正常生长.从生长机理方面看,传递到熔体的振动会引起熔体内对流的变化,对固-液界面的稳定性造成干扰,从而影响单晶的品质和无位错生长;从操作控制方面而言,熔体的振动会使引晶变得困难,也不利于等晶生长过程中的自动控制,造成了生产周期的相对延长,从而增加了生产成本.分析了实际生产过程中振动的来源及其对单晶生长的影响,并探讨了一些抑制振动的方法来消除这一影响.     

TDL-Ta60型单晶炉的研制

介绍了TDL-Ta60型单晶炉的设计思路及工作原理,结合晶体生长的特殊工艺要求,分析了其主要结构及特点。     

直拉单晶硅中埚跟比的精确计算研究

在直拉单晶硅生长过程中,埚跟比（即坩埚上升速度与晶体提拉速度的比值）的设置非常重要,它直接决定了液面位置的稳定性。其不但影响单晶硅成品的质量,而且不合理的埚跟比设置可能会在直拉单晶硅生长过程中出现变晶断苞,导致单晶生长失败。目前国内大多数光伏单晶硅生产商仅仅依靠人工经验来设置埚跟比,其准确性很难保证。采用体积元积分的方...     

恒组分提拉单晶炉的设计与研究

晶体生长过程中由于溶质"分凝现象"的存在,会造成生长出来的晶体沿轴向不均匀分布,从而制约了大尺寸、超长、高均匀性晶体的生长。因此,该文设计了晶体自动生长控制系统和料棒自动补充控制系统,以保证晶体生长液面的高度不变,以及棒料添加组分与晶体组分一致,从而克服晶体生长过程中"分凝现象"的影响,也为晶体生长界面形状的稳定性控制奠定了可靠的基础。     

SiGe合金单晶生长研究

通过改进SiGe单晶生长热场和Ar气流动方式,并采用合适的生长速度,优化调整SiGe单晶生长控制工艺参数,有效控制了SiGe单晶的位错密度.采用直拉(CZ法)在国产TDR-62Si单晶炉上,采用150 mm密闭式热系统,生长出了Ge质量分数为9.79%～12.92%、φ为50～60mm的SiGe单晶.可应用于X射线单色器、探测空间γ射线的透镜及热电器件,还可用作部分光电器件和量子阱器件SiGe同质外延生长的衬底.     

优质大尺寸金绿宝石(Cr3+:BeAl2O4)可调谐激光晶体的生长

应用改进工艺的提拉(CZ)法技术,采用合适的化学组分配比和二次化料过程,选用约60℃的固液界面温度梯度与1mm/h生长速度等工艺参量,成功地生长出了Cr3 离子掺杂、无气泡、无云层和核心、长度与厚度约110×25mm的紫翠色Cr3 :BeAl2O4晶体。测定了晶体的吸收光谱,根据获得的吸收光谱与晶体分裂场理论,计算了Cr3 的八面体晶格场参数Dq=1764cm-1以及Racah参数B=608cm-1。晶体样品加工成6(60、80)mm的激光棒,并实现了激光的输出。