InP籽晶表面处理的装置设计与工艺优化

为改善InP籽晶表面洁净度,保证InP材料生长时的电学参数并减小引晶阶段孪晶形成概率,设计了InP籽晶表面处理装置.该装置采用动态方式对籽晶表面进行处理,采用原子力显微镜扫描处理后籽晶的表面形貌,结果显示籽晶表面无杂质和沾污.通过在晶体引晶部位的不同位置取样进行霍尔测试.测试结果显示,用常规静态方式和动态方式处理的籽晶,其生长出晶体引晶部分的样品的平均迁移率分别约为4 100 cm2/(V·s)和4 600 cm2/(V·s),平均载流子浓度分别约为7×1015 cm-3和4×1015 cm-3.通过该装置及工艺处理的籽晶,表面被处理得彻底、无沾污,容易生长出电学参数优异的晶体.     

PVT法同质籽晶AlN晶体生长

为了获得高质量AlN晶体,通过物理气相传输(PVT)法,采用AlN籽晶进行AlN晶体生长,并通过双温区加热装置对衬底与原料之间的温差进行调节。研究结果表明,籽晶形核阶段,随着AlN籽晶与原料顶温差的减小,AlN的形核机制呈现三种模式,分别为岛生长模式、畴生长模式和螺旋位错生长模式;晶体生长阶段,通过增加AlN籽晶与原料顶温差来提高晶体生长速率,采用10℃/h的变温速率将温差从10℃增加为30℃时,AlN晶体生长模式不变,仍然保持螺旋位错生长模式,该生长模式下获得的AlN晶体结晶质量最高,(0002)面摇摆曲线半峰宽(FWHM)约为55 arcsec。     

SPK1基因转染对大鼠骨髓间充质干细胞的影响

籽晶是影响K(DxH1-x)2PO4(DKDP)晶体生长和光损伤阈值的一个重要因素.该文采用传统降温法,分别利用Z片和[101]晶片作为籽晶,从氘化程度为85%的溶液生长了DKDP晶体,并加工部分Ⅱ类3倍频晶片样品,进行了3倍频光损伤阈值测试和损伤形貌观测的实验.结果表明,相较于Z片籽晶,[101]晶片作为籽晶所得晶体样品光损伤阈值提高1.54倍且能有效缩短晶体的生长周期.     

异型籽晶DKDP晶体的激光损伤

籽晶是影响K(DxH1-x)2PO4(DKDP)晶体生长和光损伤阈值的一个重要因素.该文采用传统降温法,分别利用Z片和[101]晶片作为籽晶,从氘化程度为85%的溶液生长了DKDP晶体,并加工部分Ⅱ类3倍频晶片样品,进行了3倍频光损伤阈值测试和损伤形貌观测的实验.结果表明,相较于Z片籽晶,[101]晶片作为籽晶所得晶体样品光损伤阈值提高1.54倍且能有效缩短晶体的生长周期.     

有机非线性光学晶体DAST籽晶表面研究

采用籽晶法可获得大尺寸、高质量的4-N,N-二甲胺基-4’-N’-甲基-氮杂芪的对甲苯磺酸盐(DAST)晶体,而DAST籽晶的表面质量直接影响晶体质量。采用自制DAST源粉,通过溶液降温法自发成核生长DAST籽晶,并对其表面进行了研究。采用红外光谱对DAST源粉进行测试发现,DAST晶体有一定的吸水性。微分干涉显微镜及原子力显微镜(AFM)检测DAST籽晶表面形貌,结果表明,DAST籽晶表面存在凹坑、生长台阶等缺陷。     

国内专利

大直径铌酸锂单晶生长设备及工艺马传玺等(轻工业部玻璃搪瓷工业科学研究所)本发明属于铌酸锂单晶的生长方法。采用电阻炉提拉法生长铌酸锂单晶,在电阻炉炉膛的上部空间装置一耐火材料锥面热辐射罩,使液面上部的温度梯度降低到晶体所在的空间温度保持在居里点之上,并用铂铑籽晶杆代替铂籽晶杆。拉制的单晶直径在Φ120-200m/m,重量在5-10kg,大大提高了晶体生长效率,节省了人力和能源。     

碲锌镉籽晶定向熔接技术研究

应用CdZnTe晶体作为衬底材料时,其晶向非常关键。CdZnTe晶体籽晶引晶定向生长技术能够有效提高晶体利用率。但是,受碲锌镉晶体生长方法限制,CdZnTe籽晶引晶技术成功率并不高。本文即通过一系列实验研究了籽晶熔接过程升温方式以及籽晶晶向对碲锌镉籽晶熔接成功率的影响,并确定了升温方式是籽晶熔接的关键工艺所在。后续籽晶引晶生长晶向能否持续与籽晶选择晶向有关。通过显著提升初始熔体过热度可以促进<111>籽晶引晶晶向的保持。     

用籽晶汽相生长CdTe大单晶

本文叙述了一种生长CdTe(～18cm~3)大单晶的方法,这种方法是用籽晶通过汽相淀积法按常规生长晶体。在(111)面上观测到了外延生长,但在(111)面上未观测到。     

CdS籽晶扩大技术北大核心

采用物理气相传输(PVT)法制备大尺寸硫化镉(CdS)籽晶,通过调整源区与生长区温差进行了籽晶扩大实验,并进行了X射线衍射(XRD)、红外透过率和腐蚀坑密度等测试。研究表明,在15,10,5和2℃等不同温差条件下,均可实现CdS籽晶的扩展,扩展的晶体区域具有和初始籽晶相同的晶向,而且低温差利于获得更大的单晶扩展面积。当温差为5℃时,扩展出的CdS单晶的X射线衍射半高宽(FWHM)较小、红外透过率较高且腐蚀位错密度较低,表明此时晶体的质量较好;当温差增大为10℃和15℃时,蒸气过饱和度高、晶体生长速率大,导致晶体质量变差;当温差减小为2℃时,晶体生长驱动力不足,这容易形成不稳定的生长界面并导致晶体质量下降。     

空间生长的GaAs单晶的结构特性观察

为了提高砷化镓单晶的完整性和均匀性,中科院半导体研究所和航天部501所合作,在太空中完成了从熔体生长砷化镓单晶的实验。用电解腐蚀,透射电子显微镜(TEM)和阴极莹光(CL)对地面籽晶部分和空间重熔晶体部分的结构性质进行了比较性现察,实验结果如下:1)用KOH溶液电解腐蚀完成了对该晶体的杂质条纹显示,结果表明:地面生长的单晶有明显的杂质条纹,空间生长的晶体中无杂质条纹(图1)。2)在地面籽晶和空间生长晶体的界面处存在一个晶体完整性较高的区域。CL形貌相上显示出亮带(图2)。TEM观察发现界面区的微缺陷浓度远低于基体,存在一个宽度至少为5μm的“清洁区”,在     

在B_2O_3密封剂中生长无位错半绝缘GaAs单晶

本文介绍了用全密封直拉(FEC)法与掺杂等价元素 In 相结合生长无位错 GaAs 单晶。实验表明可以成功地获得直径为25～30mm 的无位错半绝缘GaAs 单晶。从籽晶沿〈100〉轴直接传播下来的位错只有几百个。采用 FEC 方法的关键主要是因为减少了晶体表面 As 元素的挥发。用这个方法也能拉制直径为 50mm 的几乎无位错的单晶。     

大尺寸Nd：YAG晶体生长技术

本文介绍了大尺寸Nd:YAG晶体的生长装置及其温场的温度分布和测量方法;通过晶体生长实验,获得了生长大尺寸晶体的合适温场。用<111>方向的YAG籽晶作种子,中频感应加热提拉法已生长出φ60～65×190mm,重3500g的Nd:YAG晶体,文中指出了生长大尺寸Nd:YAG晶体的技术关键及其解决的途径。     

籽晶偏向对高纯半绝缘4H-SiC晶体影响的研究

采用PVT法得到高纯4H-SiC体单晶。研究了0°、1°、4°晶体对晶体台阶流、晶体结晶质量、晶体缺陷、晶体电学性能的影响;晶体台阶流采用奥林巴斯显微镜进行表征,晶体缺陷采用莱卡体系显微镜进行表征,晶体结晶质量采用高分辨XRD进行表征,晶体电学性能采用非接触电阻率测试仪进行表征。实验结果表明:4°籽晶生长的晶体缺陷最少,1°与4°籽晶生长的晶体结晶质量相当,0°籽晶生长的晶体电学性能最均匀。     

离子轰击表面材料改性

最近几年,优质薄膜生长已显得越来越重要。在德国Giessen大学,用于材料加工的射频离子源(RIM)已得到研究开发,应用RIM进行薄膜生长和材料表面改性的分析,通过石英谐振晶体,测量了溅射原子的分布和膜层生长的特性,而且研究了溅射表面籽晶结构的形成过程。     

Nd∶KGW多波长激光晶体生长与光谱特性

采用顶部籽晶熔盐法 (TSSG)生长出掺钕钨酸钾钆Nd∶KGd(WO4 ) 2 (Nd∶KGW)多波长激光晶体。XRD分析了晶体结构 ,通过X射线荧光分析 ,检测到晶体中含有W ,K ,Gd和Nd元素。测试了晶体的红外、拉曼和紫外可见吸收光谱 ,计算了晶体中Nd3+ 离子的吸收截面积     

籽晶粘接工艺对SiC单晶生长质量的影响

空洞等缺陷是SiC晶体生长中常见的缺陷之一。通过改进SiC籽晶粘接工艺,在SiC籽晶和籽晶托之间形成致密层,有效抑制了空洞缺陷的产生,改善了SiC晶体的结晶质量。采用该工艺生长的SiC晶体内已观察不到空洞缺陷,微管密度也得到抑制,晶体半峰宽40″,结晶质量良好。     

Nd:KGW多波长激光晶体生长与光谱特性

采用顶部籽晶熔盐法(TSSG)生长出掺钕钨酸钾钆Nd:KGd(WO4)2(Nd:KGW)多波长激光晶体.XRD分析了晶体结构,通过X射线荧光分析,检测到晶体中含有W,K,Gd和Nd元素.测试了晶体的红外、拉曼和紫外可见吸收光谱,计算了晶体中Nd3+离子的吸收截面积.     

Bi掺杂ZnO籽晶层生长纳米ZnO薄膜性能研究

采用溶胶 凝胶法制备得到不同浓度Bi3+掺杂ZnO籽晶层,又进一步采用水热法合成了六方纤锌矿结构的ZnO纳米棒。通过X线衍射（XRD）、场发射扫描电子显微镜（FESEM）、光致发光（PL）谱等测试手段对样品结构、形貌和光学性能进行测试和表征。结果表明,在不同浓度Bi掺杂ZnO籽晶层上生长纳米ZnO薄膜,ZnO的晶体结构没有改变,均为六方纤锌矿结构,且(002)晶面的峰强明显高于其他晶面的峰强值;在FESEM电镜观察下发现,不同掺杂浓度Bi掺杂ZnO籽晶层上水热生长的纳米ZnO薄膜均为纳米棒状。PL光谱显示随着Bi掺杂量增加,样品的近紫外发射峰和晶格缺陷峰等峰值明显增大,且有红移现象产生。其中禁带宽度随着Bi掺杂量的增大而减小,说明Bi3+可以有效地调节ZnO的禁带宽度。     

固体可调谐氟化物激光晶体的生长与性能

文章总结了LiCaAlF6(LiCAF)、LiSrAlF6(LiSAF)以及YLiF4(YLF)等具有重要应用价值的固体可调谐氟化物激光晶体的生长、结构和性能,讨论了Nd^3 、Cr^3 等离子掺杂氟化物激光晶体的发光特性及其在激光器上的应用,分析了这些激光晶体的市场及应用前景。     

采用磷原子选择性表面掺杂的横向固相非晶硅膜外延

本文研究了用磷原子的选择表面掺杂法来作非晶硅(α-Si)膜的横向固相外延(L-SPE),采用这种方法的磷原子仅在α-Si膜的表面层掺杂。已经发现,L-SPE的生长速率和从籽晶区起的生长长度,可由磷原子掺杂层的厚度来改变,但与α-Si膜厚度的关系不大。采用有效截面的透射电子显微技术,还发现,在掺磷样品表面中L-SPE的生长前沿由单晶面组成。为了解释这些实验结果,我们提出了表面掺磷样品的一种L-SPE生长模型。