半密封直拉法生长6英寸磷化铟单晶热场研究

磷化铟(InP)是一种重要的化合物半导体材料。InP由于性能优异,在高频电子器件及红外光电器件领域的应用日趋增多。目前,磷化铟器件的价格远高于砷化镓器件,其主要原因是磷化铟单晶成品率低,以及晶圆尺寸较小造成外延和器件工艺成本居高不下。增大InP单晶的直径对降低晶圆及半导体工艺成本至关重要。制备大尺寸InP单晶的主要难点是提高晶体的成品率和降低晶体的应力。目前行业内通常使用垂直梯度凝固(Vertical gradient freeze,VGF)法和液封直拉(Liquid Encapsulated Czochralski,LEC)法制备InP。VGF法在制备6英寸(15.24 cm)InP方面鲜有建树,LEC法制备的晶体往往具有更高的应力和位错密度。本研究展示了半密封直拉(Semi-Sealed Czochralski,SSC)法在生长大直径化合物半导体材料方面的优势,采用数值模拟方法分析了LEC法和SSC法中熔体、晶体、氧化硼和气氛中的温度分布,重点分析了SSC技术的温度分布。模拟结果中,SSC法晶体中的温度梯度为17.4 K/cm,明显低于LEC法中的温度梯度28.7 K/cm。在等径阶段SSC法晶体肩部附近气氛温度比LEC法高504 K。根据模拟结果对SSC法热场进行了优化后,本研究得到了低缺陷密度、无裂纹的6英寸S掺杂InP单晶,证实了SSC法应用于大尺寸InP单晶生长的优势。

热铟封技术中多层金属薄膜的研究

在像增强器制备过程中,转移阴极—铟封技术使器件设计更加自由,并能提高器件的增益及时间、空间分辨率。相对于冷压铟封,热铟封技术更加简单实用,设备造价低,因此,在真空光电器件制备领域有着广泛的应用前景。但是,热铟封技术在保证器件气密性方面仍需进一步改善。本文采用真空蒸镀方式,在玻璃上制备了多层金属薄膜,以提高In-Sn合金与玻璃的润湿性能。采用座滴法比较了合金在玻璃及五种膜层结构表面的润湿及铺展性能。利用JSM-6700F型场发射电子扫描显微镜分析了润湿界面特性。结果表明:In-Sn合金与玻璃的润湿性能差,且在封接界面处容易产生孔洞;In-Sn合金在膜层结构玻璃/Cr/Cu和玻璃/Cr/Ni/Cu/Ag上表现出良好的铺展性和润湿性,在封接界面处,合金与薄膜表层结合致密,无缝隙或孔洞出现;器件铟封实验表明,采用膜层结构玻璃/Cr/Ni/Cu/Ag,热铟封制管成品率高,气密性良好。

超高真空法兰金属密封方法

随着粒子加速器技术、航天技术的发展,对于真空的要求越来越高,进而发展而来了多种超高真空密封形式,以适应不同的工作环境。本文着重介绍当前主要应用于超高真空的金属密封方法。

双铟封技术的工艺研究

对双铟封工艺应用于全静电摄像管中所存在的问题进行了讨论,并利用光电子能谱仪(ESCA)和扫描电子显微镜(SEM)对抛光的玻璃铟封表面经过不同的清洗工艺后的表面状态和形貌进行了测试分析,所得结果为寻找最佳工艺条件提供了依据。通过大量的工艺实验,采用双铟封工艺制作出中心分辨率为450TVL 的1.7 cm 全静电摄像管。

二代近贴微光管光电阴极转移热铟封技术

本文主要叙述二代近贴管光电阴极转移热铟封技术，它工艺可靠、技术先进，对提高微光管的总体指标、解决像质差、提高制管成品率等方面都是一种具有广泛实用价值的先进技术。

深空样品密封技术综述

文章首先介绍了美国"阿波罗"计划中月球样品密封所使用的密封结构与材料,以及火星采样返回任务中对样品密封的技术方案和研究情况。然后,针对我国探月工程三期的样品密封要求,分析了多种密封材料和结构,包括铟银合金作为软金属用于刀口挤压的密封结构、自动钎焊密封装置和爆炸焊接密封装置;同时,简单地介绍了目前国内深空样品密封技术研究与试验工作。最后,针对上述密封结构和密封材料,结合我国探月工程的要求,提出了优化研究方向。这些跟踪研究结果可为我国深空样品密封技术的发展提供参考。

弹用涡喷发动机密封元件摩擦性能试验研究

从添加剂和表面改性两个方面 ,对某涡喷发动机密封部件摩擦副的摩擦性能进行了试验研究。结果表明FROMULA 4 10和PC 70 0 0两种添加剂 ,以及磷化和刷镀铟铜合金两种密封环表面改性方法 ,能够改善密封元件的摩擦性能。

NEA光电阴极研究的最新进展及其制备技术探讨

以GaAs为代表的NEA光电阴极的应用范围越来越广,经过几十年的发展,NEA光电阴极的研究已经取得比较显著的成就,但就NEA光电阴极本身而言,尚有许多问题没研究清楚。从NEA光电阴极的掺杂方式、激活工艺、性能评估、铟封工艺和稳定性等方面探讨了最新的研究进展,给出了最新的技术指标及实现这些指标的方法,为下一步的深入研究提供必要的参考。

铟封稳频He－Ne激光器

稳频Ｈｅ－Ｎｅ激光器中布氏窗片的封接引起的各向异性损耗，是影响激光输出功率的主要因素。采用先进的铟封接技术，可以大大改善稳频管的窗口封接质量，从而减小了腔的损耗，明显地提高了稳频Ｈｅ－Ｎｅ激光器的输出功率。

一台国外引进微光管制备真空设备超高真空获得的技术改进

介绍了国外引进微光管超高真空设备的系统结构、组成、设备功能及关键技术指标,得出了超高真空获得技术改进取得的结果,并对设备在国内的应用前景作了全面分析。

铟丝密封件低温密封性能实验研究

针对铟丝密封件,采用法兰-密封件-螺栓密封结构对其进行密封性能的实验研究,测试系统的设计压力范围为0—10 MPa,设计温度为-196℃。基于实验测试结果,探讨了该密封结构的螺栓预紧力、工作压力及温度等与泄漏率之间的关系。

He-Ne激光陀螺仪真空铟封结构应力分析与工艺优化

氦氖激光陀螺仪电极封接是维持其微晶玻璃谐振腔体真空环境的关键技术之一。研究分析了氦氖激光陀螺仪经典铟封接结构特点及电极铟封性能,应用弹塑性力学理论建立铟封结构的物理和数学模型。数值计算了铟封结构残余应力,得到了不同物性参数的残余应力变化规律,分析了铟丝环直径、铟合金化学计量比等参数对铟封残余应力的影响;优化了封接工艺参数,提高了封接强度及谐振腔真空铟封性能,使铟封接强度与真空气密性能满足氦氖激光陀螺仪长寿命的使用要求。

铟封接和硅硅键合技术制作微通道型固定流导元件

提出了一种制作微通道型固定流导元件的方法,即基于硅硅直接键合将刻蚀深度约为1pim的沟槽结构密封成微通道,利用钢熔融封接技术使其与金属法兰结合构成通道型固定流导组件,使用氮质谱检漏仪对其漏率测试。测量结果表明,固定流导元件的流导测量值与理论计算值接近,相对误差不超过22.2%。氮气作为测量气体时,固定流导元件能够从高真空到30000Pa压强下实现分子流状态,即流导恒定。

基于分子动力学的He-Ne激光陀螺铟封铝-铟界面研究

谐振腔铟封接处漏气导致放电条件改变是氦氖激光陀螺失效的直接原因之一。针对阴极铝-铟封接界面,基于分子动力学方法,采用MEAM原子作用势,依据工艺温度与压力条件,模拟铝-铟界面原子扩散的物理过程,结果显示界面层原子以一定速率进行相互扩散,形成金属间化合物,直至扩散达到平衡;以5.0×1010应变率沿垂直界面方向对模型进行拉伸加载,得到了铝-铟界面模型在拉伸方向的应力-应变曲线,结果表明界面屈服强度低于相同尺寸的单晶铝和单晶铟,屈服应变介于铝、铟两种材料之间。相比于现有的研究成果,旨在为进一步优化谐振腔电极铟封工艺提供理论依据。

自动铟封设备及其控制系统

铟封是一种重要的软金属封接方法,陀螺的玻璃腔体和金属电极采用铟封,实现谐振腔的真空。目前铟封多采用手工操作,较难实现铟环、电极和腔体孔的对准,且封接一致性差,因此本课题研制自动铟封设备,实现铟环和电极与腔体孔的自动对准放置,并施加温度和封接力。本文利用温度控制器、加热棒、Pt电阻设计了温度闭环控制系统,采用位移-力控制策略,通过控制热压头的位移,结合系统刚度,实现了压封力的稳定控制。实验表明,设备的温度控制最大偏差小于±0.3℃,压封力控制偏差小于9 N。

铟封前后透射式GaAs光电阴极光谱响应特性的测试与分析

利用自行研制的光谱响应测试仪工程化样机，对透射式GaAs光电阴极在高温激活结束、低温激活结束以及铟封成管后的光谱响应特性进行了测试。结果显示，铟封后阴极整个响应波段的光谱响应下降，长波响应受到最显著的影响，表现为800-815nm之间长波响应大幅度衰减，截止波长和峰值波长向短波移动，峰值响应和积分灵敏度减小，最终的光谱响应曲线变得平坦。阴极参量的计算结果反映铟封后阴极的表面逸出几率降低，说明铟封引起阴极表面激活层发生变化，使得能揖较低的长波段光生电子不容易逸出，阴极长波响应和灵敏度随之降低。进一步分析了铟封过程中影响阴极表面激活层的因素。

提高稳频He－Ne激光器输出功率的研究

稳频Ｈｅ－Ｎｅ激光器的输出功率与谐振腔的损耗密切相关。本文对其中的布儒斯特角窗口带来的附加损耗进行了定量的分析，指出布儒斯特窗片封接引起的各向异性损耗是主要的腔内损耗来源。在实践上采用具有独特优点的锢封接技术，大大提高了布儒斯特窗片的封接质量，从而减小了腔的损耗，提高了稳频Ｈｅ－Ｎｅ激光器的输出功率。比如，腔长为１１０ｍｍ的６３３ｎｍ稳频Ｈｅ－Ｎｅ激光器的输出功率达到２．５～３．０ｍＷ。