温梯法大尺寸白宝石单晶的生长

应用温梯法生长出直径１２０ｍｍ，质量为４ｋｇ的白宝石晶体。进行了杂质定量分析和光谱分析，对晶体中杂质的来源进行了讨论。确定了晶体有Ｆ心引起的紫外吸收和杂质离子的吸收。

温梯法生长φ110mm×80mm蓝宝石晶体位错的化学腐蚀形貌分析

利用导向籽晶温度梯度法（ＴＧＴ） 生长了１１０ ｍ ｍ ×８０ ｍ ｍ 的蓝宝石单晶，应用化学腐蚀、光学方法分析了该晶体不同部位、不同切片的位错腐蚀形貌、位错密度及其分布情况，发现在晶体放肩处的（１１２０） 面位错密度约为１０４ ｃｍ － ２ 量级，等径生长过程中靠近晶体中心处（０００１） 面位错密度为（３ ～４） ×１０３ｃｍ －２ ，靠近坩埚壁处（０００１） 面晶体位错密度为（５ ～６） ×１０３ｃｍ －２ ． 用同样方法分析了提拉法（Ｃｚ） 生长的５０ ｍｍ ×８０ ｍ ｍ 蓝宝石晶体的位错． 相比而言，ＴＧＴ法生长的Ａｌ２Ｏ３ 位错密度比Ｃｚ 法的Ａｌ２Ｏ３ 晶体低得多，约低一个数量级，ＴＧＴ 法可以生长大尺寸、高完整性的Ａｌ２Ｏ３ 晶体，这与ＴＧＴ 法的特殊生长工艺有密切关系．

中远红外非线性晶体材料CdSe生长及光学性能研究

红外非线性晶体材料CdSe具有透光波段宽广,吸收系数低等优点,在中长波尤其是8～12μm红外波段的频率转换方面有广阔的应用前景,目前已引起国外众多科研机构的极大重视。采用高温元素反应法直接合成CdSe多晶料,利用温度梯度熔体区熔法生长出CdSe单晶,晶体棒毛坯尺寸达Φ19×70 mm;通过X射线粉末衍射、感应耦合等离子体质谱等对多晶原料进行成分分析,原料纯度可达5N;利用低倍率红外显微镜、红外分光光度计检测了晶体的基本光学性能,3～20μm波段晶体平均吸收系数α约为0.08 cm^(-1),品质良好,已能满足激光实验要求。

温度梯度法生长BaY2F8晶体

应用温度梯度法生长了BaY2F8单晶。实验表明:温度梯度、降温速率、坩埚形状和尺寸是影响BaY2F8晶体生长的重要因素。温度梯度为6℃/mm,降温速率小于6℃/h,用相对较小的坩埚圆锥角度,可以获得质量较好的BaY2F8单晶体。X射线定向分析表明:温度梯度法生长的BaY2F8晶体的生长轴平行于[001]方向。结合晶体结构图分析,可认为晶体的[001]方向为结构的强键延展方向,是晶体生长的优势方向。

导模法和温度梯度法生长r面蓝宝石(英文)

r面(0112)蓝宝石晶体可用作制备非极性GaN薄膜的衬底。采用温度梯度法(temperature gradient technique,TGT)和导模法(edge-defined film-fed crystal growth,EFG)生长了质量良好的r面蓝宝石晶体。利用双晶衍射、光学显微镜、光谱仪观察和分析了晶体的结构和缺陷。结果表明:TGT法生长的r蓝宝石晶体的双晶摇摆曲线对称性好,半高宽值仅为18 rad.s,位错密度为4×103 cm-2,透过率达83%,晶体质量好。与TGT法相比,EFG法生长的r面蓝宝石晶体的结构完整性较差,位错密度为5×105 cm-2,透过率仅为75%。但是EFG法具有晶体生长速度快,后期加工成本低的优点。

温度梯度法生长氟化钙晶体

用温度梯度法成功生长了直径75mm、完整、透明的氟化钙晶体,对晶体进行了TG-DTA测试分析,确定了其熔点为1413.5℃,并测试了晶体从190nm的紫外波段到40000nm的红外波段的透过率,发现从中紫外波段到红外波段氟化钙晶体的透过率已经能满足各种应用的要求,但在远紫外波段和真空紫外波段(246nm以下)氟化钙晶体的透过率需要进一步提高。

温度梯度溶液法生长ZnTe晶体时生长界面的优化设计

为了优化用温度梯度溶液法(TGSG)生长ZnTe晶体时的生长界面,设计了一种由莫来石圆筒及其内部的圆柱形石墨芯组成的安瓿支撑结构。用有限元的方法数值模拟了这种支撑结构对生长过程中各种传输现象及生长界面形貌的影响。模拟结果显示,晶体生长开始时,溶液内存在上下两个顺时针方向的涡流。随后,靠近生长界面的涡流很快消失,远离生长界面的涡流逐渐缩小,并向溶液顶部移动。生长界面前的对流消失后,ZnTe溶质以扩散形式向生长界面传输。生长界面最开始为凸界面,待生长至晶锭总长度的1/3处时转为平直界面,之后转为凹界面。生长界面深度始终明显小于未采用本支撑结构时的生长界面,也没有出现生长界面的分段现象。这样的生长界面将有利于提高ZnTe晶体的单晶率及结晶质量。

梯度凝固法晶体生长应用磁场的研究进展

在梯度凝固法晶体生长中应用磁场可以有效提高溶质分布的均匀性,改善生长界面的形貌。主要综述了在VGF法或VB法晶体生长中应用磁场的研究进展,包括行波磁场、旋转磁场和交变磁场的产生原理,以及三种磁场在熔体中形成的对流模式和对晶体生长的影响。提出了三种磁场各自的优势和在实际晶体生产上的应用前景。