改进水平籽晶气相法生长CdSe单晶

采用改进的双温区水平籽晶气相升华法,生长出尺寸为15 mm×35 mm的完整Cd Se单晶体。经X射线衍射仪、能谱分析仪和傅里叶红外光谱仪的检测,Cd Se单晶粉末衍射谱与标准衍射峰吻合较好,单晶摇摆曲线半高宽0.5°;Cd、Se化学计量比等于1∶0.977,接近理想比;晶体在2.5~20.0μm红外波段范围内的透过率T>65%,吸收系数α<0.1 cm-1。这些结果表明,采用本方法生长的晶体结晶性较好、成分均匀、透过率较高,品质良好,这对生长类似高蒸气压、高熔点的III-V、II-VI族晶体,会有所帮助。

气相生长硒化镉单晶体的生长速度研究

以晶体生长理论为基础，计算了气相提拉生长CdSe晶体时的生长速率。结果表明用提拉法气相生长CdSe晶体时，晶体的气相生长速率将会随着时间的延长以指数关系快速的趋近于提拉速度，以后不再变化。由此，在选定温场的前提下，对CdSe单晶体的气相生长速度进行了优化，确定了3mm／d的生长速度，得到了平界面生长的尺寸为Ф20mm×30mm，电阻率高达10^9Ω·cm，且未观察到深能级陷阱的优质CdSe大单晶体.

温度对气相传输法制备氧化锌晶体生长机制影响研究

为提高气相传输法制备微纳结构样品形貌的可控性,进行了生长温度调控下氧化锌晶体生长机制及其变化的实验研究。实验中的样品制备,以高纯度锌粉末为原料,在无模板、无催化条件下,通过加热蒸发-氧化冷却-生长晶体过程实现。其中,蒸发温度固定于750℃,反应区气体氛围保持稳定,生长区温度在450-600℃变化,制备出不同生长温度下样品。对所制备出诸样品,应用扫描电子显微镜、X-射线衍射仪和透射电子显微镜等方法,进行形貌与结构表征。基于表征结果,观察、分析、研究生长温度变化的影响,结合理论分析,得出了生长温度通过对生长过程中锌蒸汽过饱和度的影响,决定着不同生长机制,从而有着不同的形貌结构的样品。

碳化硅超细粉末形核生长过程的研究

用热化学气相合成法制备的超细SiC粉末的组织结构,保留了许多与形核生长过程直接有关的许多特点,为用高分辨电子显微术研究其形核生长过程提供了有利条件。据此,本文讨论了SiC超细粉末形成的主要机制——均相形核生长过程。它可分为5个主要方面:非晶相核的形成;SiC旋涡状生长及受阻;亚稳的SiC旋涡的析晶;聚结;表面非晶SiC的形成。另外,也分析了固态Si上的SiC的异相成核、外延以及固态Si的碳化过程。

氧化锌晶体的研究进展

基于ZnO的紫外激光器的实现掀起了对于传统的纤锌矿结构的半导体ZnO材料的新的研究热潮。ZnO以其优良的综合性能将成为下一代光电子材料,因此对ZnO单晶的研究有重要的理论和实践意义。目前生长ZnO的方法有助熔剂法、水热法、气相法和坩埚下降法等等,但所生长的ZnO单晶的尺寸和质量都有待于提高。

溶胶凝胶法制备的莫来石晶须的形貌和生长过程研究

本文通过溶胶凝胶工艺制备了莫来石晶须，采用ＸＲＤ、ＳＥＭ、ＴＥＭ、ＳＡＤＰ和ＥＤＡＸ等分析测试技术研究了莫来石晶须的形貌、晶相组成和晶须的成分。结果表明，莫来石晶须是通过气固相反应按位错机理生长的，气相成分的波动可能是部分晶须的轴向不稳定生长、两次生长和其表面出现缺陷的主要原因。

蓝宝石晶体的制备方法及特点概述

简述了人造蓝宝石晶体的应用领域,介绍了8种熔体生长方式制备人造蓝宝石晶体的过程和特点,并比较了不同制备方法的优缺点。

蒸汽相转化和晶种二次生长法制备不对称NaA分子筛膜层

采用蒸汽相转化和晶种二次生长法,在大孔氧化铝载体上制备不对称Na A分子筛膜层。制备过程包括蒸汽相转化法在载体表面制备底层多孔Na A分子筛膜,再采用晶种二次生长法制备上层致密分子筛膜层。考察了凝胶Na2O/Al2O3比、凝胶前处理时间、凝胶水量以及蒸汽相转化时间对于蒸汽相转化法制备多孔Na A分子筛膜性能的影响,得到的优化条件为:凝胶组成为7.5Na2O:2Si O2:Al2O3:150H2O,前处理条件为50℃水浴加热5 h。在多孔Na A分子筛膜的表面涂覆120 nm晶种,二次生长制备得到下层带有孔洞上层致密的Na A分子筛膜。膜层的性能通过扫描电镜分析以及在质量分数为90%乙醇水溶液75℃条件下的渗透汽化表征,其通量为3.43 kg/(m2·h),分离因子为3 685。

气泡生长及脱离过程的格子玻尔兹曼模拟

为了研究气液相变过程中重力加速度、壁面温度以及成核点间距离对气泡生长及脱离的影响,课题组在Shan-Chen伪势格子Boltzmann模型的基础上,通过将密度分布函数与温度分布函数进行耦合求解的方式建立了气液相变模型。同时采用此模型计算得到了液滴内外压差与液滴半径倒数之间的关系,发现其符合Young-Laplace定律,从而验证了模型的正确性。进而利用此模型对气液相变现象中的气泡生长及脱离过程进行了二维数值模拟。结果表明:气泡脱离直径会随着重力加速度的增大而呈现出逐渐减小的规律,而且气泡生长及脱离的过程与文献结果甚为相符,此外将模拟得到的气泡脱离直径进行了非线性拟合,发现其结果与新的经验关系式吻合良好;同时较高的壁面温度会增大气泡断裂颈部与壁面之间的距离,而且壁面温度的升高会增大气泡的脱离直径;还发现随着成核点间距离的增加,气泡的脱离直径会呈现出先减小而后增大的趋势。

籽晶处理工艺对物理气相传输法生长SiC单晶的影响

将块体SiC单晶中切割下的晶片经研磨、抛光和腐蚀不同工艺处理后作为籽晶,用物理气相传输法生长SiC晶体,生长时间为10min。用光学显微镜观察晶片生长前后的形貌,讨论了不同处理工艺籽晶对晶体生长的影响。结果表明,研磨和抛光可以去除晶体切割时产生的凹坑和划痕,但残留的研磨变质层和抛光导致的机械损伤层可诱导晶片在高温晶体生长时产生多晶成核,腐蚀可以去除研磨和抛光时产生的机械损伤层,用腐蚀后的晶片作为籽晶,生长的晶体表面光滑,并且能够很好地复制籽晶的结构。