晶体生长三维实时观察技术研究

最近建立一套用干晶体三维实时观察的装置,主要分为光学观察部分,晶体生长部分,结果处理部分．采用二目观察法记录晶体生长和流体运动．设计并制造适于Ｂｒｉｄｇｍａｎ法晶体生长的生长炉和坩埚．初步观察到ＮａＮＯ_３晶体的固液界面形貌,并通过图像处理软件还原为三维真实图像．     

晶体生长的边界层效应—兼论光学实时观察法晶体生长技术

晶体生长边界层模型起源于流体动力学边界层模型，但两者又不完全相同，晶全生长边界层模型有两方面的含义：（１）在固－液界面处的、垂直于界面的，由杂质和组份构成的质量流决定晶体生长速度；（２）在界面附加溶度一侧的质量浓度流，其浓度分布是决定界面稳定性的基本参数。     

晶体生长的边界层效应—兼论光学实时观察法晶体生长技术

晶体生长边界层模型起源于流体动力学边界层模型，但两者又不完全相同．晶体生长边界层模型有两方面的含义：（1）在固-液界面处的、垂直于界面的、由杂质和组份构成的质量流决定晶体生长速度；（2）在界面附加溶液一侧的质量浓度流，其浓度分布是决定界面稳定性的基本参数．特征扩散长度是表征垂直于界面的质量流的一个重要参数．对熔体晶体生长而言，理论估计此值在0．04～0．4cm之间．光学实时观察法晶体生长技术是一种研究晶体生长过程的新颖方法．它能有效地区分扩散-平流和扩散-对流两种不同的生长状态，其实验测得的KNbO3熔体生长的特征扩散长度值为0．01～0．1cm之间．应用此方法实时观察到胞状结构的形成和发展，也证实了界面附近的质量浓度流是决定界面稳定性的一个重要参数．     

高温熔体晶体生长的三维实时观察实验装置

最近开发了三维光学实时观察法,应用透视魔镜法实时观察并记录透明晶体的生长和溶解过程,最高使用温度为1000℃配合三维观察,设计并制造了一套独特的生长炉和坩埚,有二组互相垂直的光路可同时实时观察晶体生长过程,并通过CCD摄像头进行同步记录.应用这组设备,观察并记录了KCl枝蔓晶的生长过程．     

光学干涉技术在晶体生长研究中的应用

利用光学干涉法对晶体生长过程中所引起的溶液折射率微小变化进行监测,分析所采集到的干涉图像,可得出与光程差相关的溶液浓度场及温度场的精确分布、晶体微观形貌变化及溶液对流等信息,对晶体生长机理研究有重要的意义.回顾了干涉技术测量晶体生长参数的基本原理,同时综述了近年来干涉技术在晶体生长研究中的应用及发现,并分析了该技术在晶体生长研究领域中的发展方向.     

移动加热器法晶体生长工艺的研究进展

移动加热器法被认为是一种切实可行的生长大尺寸、高质量单晶体的方法,它结合了液相外延和区熔提纯的优点.本文阐述了移动加热器法晶体生长的基本原理、优缺点,综述了相关加热方式、晶体生长过程中的质量输运和热交换,并探讨了工艺条件(如重力场、磁场、强迫对流等和晶体生长速率)对移动加热器法生长晶体过程与晶体质量的影响,最后对移动加热器法的发展趋势进行了展望.     

磁场在晶体生长中的应用研究进展

综述了磁场影响晶体生长的两种机制,磁场的产生和构型,在半导体材料硅、砷化镓、磷化铟晶体生长中的应用,在蛋白质及氧化物晶体生长方面的新进展．     

半导体ZnO晶体生长及其性能研究进展

ZnO晶体是直接宽带隙半导体材料，室温下禁带宽度为3.37eV，激子束缚能为60meV。其禁带宽度对应紫外光的波长，有望开发蓝绿色、蓝光、紫外光等多种发光器件。对ZnO晶体的生长方法及研究进展做了简要的叙述。     

硅酸铋（Bi12SiO20）晶体生长的研究进展

本文介绍了光折变晶体ＢＳＯ生长研究的国内外进展。对ＢＳＯ晶体生长方法、组分和结构缺陷表征、材料性能的改进等几个方面进行了综合评述。讨论了各种生长方法的优缺点以及阻碍ＢＳＯ晶体批量生产的几种因素。指出坩埚下降法在实现大尺寸优质ＢＳＯ晶体的批量生产方面已显示出优越性，它应该成为今后ＢＳＯ晶体生长研究的一个重要发展方向。     

ZnO晶体生长新方法研究

基于ZnO-PbF₂高温溶液体系的相关系和析晶行为, 发展了一种通气诱导成核的助熔剂-坩埚下降法生长技术. 通过优化生长参数, 获得了尺寸为φ25mm×5mm的ZnO晶体. 该晶体具有纤锌矿结构, 晶格常数a=0.3252nm, b=0.5209nm. X射线定向确认其择优取向生长方向为[0001]. 实验结果表明, 助熔剂-坩埚下降法是ZnO晶体生长的一条新途径.     

晶体形态稳定性研究进展

综述了８０年代至今的晶体界面形态稳定性的研究方法和内容,主要包括晶体形态稳定性与生长机制的关系,实时观察法研究晶体形态稳定性,扩散效应下的晶体形态稳定性研究以及对流效应对晶体形态稳定性的影响．     

SiC单晶生长研究进展

SiC单晶生长是一个引人注目的研究热点，受到各国政府、科研人员的广泛关注。本文综述了SiC单晶生长的研究进展，对目前广泛采用的PVT法进行了详细介绍，讨论了原料、籽晶、温度、温度梯度、载体气压对单晶生长和质量的影响。对今后的研究方向提出了看法。     

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。     

利用原位观察技术测定TC4钛合金的疲劳裂纹扩展门槛值

针对目前金属材料疲劳裂纹扩展门槛值测定中存在的测定周期长、试样尺寸较大以及单位周次裂纹扩展长度测量误差较大等问题,采用扫描电镜原位观察技术测定了TC4钛合金的疲劳裂纹扩展门槛值,即通过扫描电镜对裂纹扩展长度的实时精确测定实现快速获得材料的疲劳裂纹扩展门槛值。结果表明：利用该方法测得的TC4钛合金的疲劳裂纹扩展门槛值与已报道的数据基本一致,并且具有快速简便等优点,表明该方法可以用来测定金属材料的疲劳裂纹扩展门槛值。     

LHPG法单晶光纤生长中的熔区控制技术

采用激光加热基座生长法 (LHPG)生长单晶光纤 ,研究晶体源棒的熔球大小、籽晶点入深度与熔区长度、生长速度、生长质量的关系及控制技术 ,得到了生长优质单晶光纤过程中的各控制参数最佳值