同步辐射背反射白光形貌术观察6H-SiC单晶中的小角晶界和微管

利用同步辐射X射线形貌术对升华法生长的6H-SiC(0001)晶片中的小角晶界与微管缺陷进行了研究。小角晶界在同步辐射中的形貌成直线沿〈11-00〉方向分布。根据螺位错附近的应变场和衍射几何,模拟了基本Burgers矢量大小的螺位错在同步辐射形貌像中的衍衬像,模拟结果与实验结果符合较好。据此指认了基本螺位错,并确定了微管Burgers矢量的大小。

同步辐射白光形貌术表征RbTiOAsO_4晶体中的生长缺陷

KTiOPO4(KTP)是著名的非线性光学晶体 ,它有许多优良的物理性质 ,如 :高非线性光学系数 ,宽光学透明范围 ,高激光损伤阈值。因此KTP晶体十分适合于制作小型蓝绿激光器和光参量振荡器。最近一些研究者试图把KTP晶体的应用范围扩大到中红外波段的光参量振荡器 ,但KTP晶体在 4.3μm和 3.5 μm处的光吸收严重降低振荡器的输出功率。对比之下 ,RbTiOAsO4(RTA)晶体在 3～ 5 μm波段无任何光吸收。从这个意义上来说 ,RTA晶体是制作红外光参量振荡器的理想材料。在这里我们主要报道利用同步辐射白光形貌术结合化学腐蚀法检测RTA晶体中缺陷的一些结果。为了解籽晶对晶体生长质量的影响 ,采用同步辐射白光形貌观察一片包含籽晶在内的( 0 0 1 )晶片。结果表明 :生长扇界是该晶片中的主要缺陷 ,它在形貌像中显示很强的X射线运动学衬度 ,而生长条纹的衬度很弱。此外 ,一些位错在籽晶的成帽区和生长扇界上成核。大部分位错沿 [1 0 0 ]方向 ,根据位错在不同衍射形貌像中的衬度 ,其Burgers矢量被确定为 [0 0 1 ],因此位错具有典型的刃型特征。从能量角度考虑 :Burgers矢量沿 [0 0 1 ]方向 ,位错线具有较低的能量 ,因为该方向的矢量长度要低于 [1 0 0 ]和 [0 1 0 ]方向。( 1 0 0 )晶片远离籽晶 ,该晶片几乎是无位错的 。

同步辐射白光形貌术观察SiC单晶中的微小多型结构

采用同步辐射白光形貌术观察了6H和4H-SiC单晶片中的微小多型结构。基于透射同步辐射形貌术的衍射几何和晶片的取向,计算了SiC晶体中3种主要多型在Lane像中对应不同反射的成像位置,并与实际结果进行了比较。鉴别出6H和4H-SiC单晶中分别存在着少量的4H-SiC和15R-SiC多型的寄生生长。

基于同步辐射白光形貌术和X射线迹线法的6H-SiC单晶结构缺陷研究

[目的]SiC材料结构缺陷的检测和控制是实现材料应用的关键环节,因此本文对6H-SiC单晶中的结构缺陷进行研究。[方法]采用同步辐射白光形貌术观察6H-SiC单晶中的基本螺位错和基平面弯曲,并利用X射线迹线法模拟基本螺位错的形貌和基平面弯曲后衍射斑点的形状。[结果]6H-SiC单晶中的典型结构缺陷之一为基本螺位错,它的形貌特征为白色的圆斑;由于热弹应力的存在,6H-SiC单晶在生长过程中容易发生基平面弯曲,结果导致衍射斑点的形状发生改变。[结论]同步辐射白光形貌术和X射线迹线法可以用于检测6H-SiC单晶结构缺陷;样品的基本螺位错密度为1.56×10~4/cm^2,基平面弯曲半径近似为1m。

同步辐射白光形貌术定量计算晶体的残余应力

提出了一种利用同步辐射白光形貌术定量计算晶体残余应力的方法。晶体的残余应力与晶格畸变之间存在定量关系,衍射斑点的畸变程度可以反映晶格的畸变量,据此可以计算晶体中的残余应力。文中以碳化硅单晶样品残余应力的定量计算作为实例,展示了实验方法和计算过程。结果表明该样品的残余应力以正应力为主。

应用同步辐射白光形貌术研究Nd:SGG晶体的缺陷

应用同步辐射X射线形貌术对坩埚下降法生长的Nd:SGG晶体的缺陷进行了研究。观察到该晶体中存在较为明显的镶嵌结构晶界缺陷和位错缺陷,并分析了上述缺陷的形成原因。对提高Nd:SGG晶体质量、改进生长工艺具有一定的参考价值。

金刚石晶体缺陷的同步辐射白光形貌术研究

利用同步辐射的荧光分析和白光形貌术对天然金刚石晶体进行了观察与分析．结果发现，金刚石晶体中存在有多种杂质元素和许多微缺陷，如位错、亚结构和孪晶界等．本文重点分析位错的类型及其特征量，并对实验结果进行了讨论．

LiTaO_3晶体同步辐射白光形貌术的完整性研究

钽酸锂晶体(LiTaO3)是一种典型的非化学计量比晶体,通常使用的同成分LiTaO3的n(Li)∶n(Ta)约为48.6∶51.3.从同成分熔体中提拉生长同成分LiTaO3,采用同步辐射白光形貌术对同成分LiTaO3的完整性进行分析,结果表明:同成分LiTaO3中存在较多的小角晶界.讨论了小角晶界在晶体中的分布,分析了其形成原因和改进方法;同时采用同步辐射白光形貌术进一步观察到同成分LiTaO3中组分不均匀,采用DTA(差热分析法)分析组分不均匀区域,结果显示组分不均匀区域的Curie(居里)温度不同,这表明晶体中Li+分布不均匀.

KTa＿（1－x）Nb＿xO＿3晶体的同步辐射X射线白光形貌术研究

利用北京同步辐射光源，对居里点在室温附近的掺铁钽铌酸钾光折变晶体进行了Ｘ射线白光形貌术研究．观察显示，晶体内部除了杂质偏析物和一组沿［０１０］方向的生长层外，还有一组与之正交的畴组态，后者被发现不满足一般面缺陷的衬度消光规律，仅有异常散射效应揭示其衬度．利用同步辐射波长的可调谐性，揭示了该组畴随波长改变其衍时衬度变化的规律，而且畴的衍射强度被发现违背Ｆｒｉｅｄｅｌ定律．依据实验证据，这组畴被确认为１８０°铁电畴．对畴形成原因和晶体生长特性进行了讨论．

Ⅰa型褐色金刚石结构缺陷的同步辐射白光形貌特征

同步辐射白光形貌术具有射线强度大、准直性好、摄谱时间短、分辨率高等特点,是无损研究晶体缺陷的有效工具.采 用该方法对产自山东蒙阴、辽宁瓦房店和湖南沅江3个矿区的31颗典型金刚石样品进行了研究.白光形貌像揭示,金刚石 中普遍存在晶体结构畸变的特征,并且变形程度不等,部分严重变形晶体具有异常劳埃衍射式样;其衍射斑点的形态、衬度 及条纹变化反映了金刚石晶体结构变形的程度和复杂性.晶格的完整性与金刚石的褐色强度无明显相关性.该类结构缺陷 与金刚石的复杂形成过程和深部保存条件有关.

激光晶体Nd:YVO_4的形貌及生长缺陷

本文报道了应用环境扫描电镜（ESEM）和同步辐射X射线白光形貌术对采用提拉法生长出的Nd:YVO4晶体进行的形貌及生长缺陷的分析,获得了该晶体的开裂表面的ESEM形貌像以及取自晶体肩部和中间部位的（001）面的同步辐射白光形貌像,观察到了位错、包裹物等缺陷,可为生长高质量的Nd:YVO4晶体提供重要的启示.

快速生长KH_2PO_4晶体的缺陷和{100}生长表面形貌研究(英文)

利用原子力显微镜和光学显微镜观测了快速生长KH2PO4晶体的表面形貌。发现在较高生长温度下的{100}生长表面容易出现二维成核生长机制,在本文的实验条件下,{100}生长表面上的宏观台阶平均高度为2.34nm,而宏观台阶平台宽度的尺寸各不相同。在{100}生长表面上观察到了由杂质阻碍作用引起的台阶聚并和台阶弯曲,并讨论了杂质和生长台阶之间的相互作用机理。利用同步辐射白光形貌术分析了快速生长KDP晶体内部的位错缺陷。

天然金刚石晶体缺陷的同步辐射形貌研究

本文利用北京同步辐射白光形貌术研究了辽宁天然金刚石晶体的缺陷问题。实验结果表明，金刚石晶体中存在有位错、生长带和孪晶等缺陷。文中对位错进行了详细讨论，并确定其特征量。

DKDP晶体的柱面形貌与缺陷分析

采用原子力显微镜观测全方位生长的DKDP晶体的{100}面形貌,发现有螺旋位错,由此推断DKDP晶体{100}面以螺旋位错机制生长;利用同步辐射X射线白光形貌术观测了DKDP晶体缺陷,探讨了不同生长条件及生长阶段对晶体完整性的影响。

非线性光学晶体CBO的缺陷形貌分析

以碳酸铯和硼酸为原料采用泡生法生长出三硼酸铯 (化学式CsB3 O5,简称CBO)晶体 ,首次报道了利用同步辐射白光X射线形貌术对CBO晶体的 (0 0 1)面、(0 10 )面和 (10 0 )面进行了观察。观察结果表明 ,CBO晶体的主要缺陷是生长层。缺陷形成的原因是晶体生长炉内热流的非稳态对流和温度振荡导致晶体的微观生长率随时间变化 。

高纯低位错密度单晶金刚石的制备与表征

金刚石以高导热率、强抗辐射性、高的电子迁移率等优异性能,成为辐射探测器最合适的材料之一。探测器级的金刚石要求具有极低的杂质含量及位错密度等,然而实际过程中同时实现杂质和位错的控制十分困难。本研究采用微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)法,通过前期的参数优化,在最佳生长温度780℃、最佳甲烷浓度5%条件下,在两个高质量高温高压(HPHT)金刚石衬底样品上进行了MPCVD金刚石生长,并对衬底和生长层的氮杂质含量与缺陷结构进行了综合表征与分析。电子顺磁共振谱结果表明,相比两个HPHT衬底样品的氮杂质原子百分数分别为7.1×10^(-6)%和4.04×10^(-6)%,MPCVD生长层的氮杂质原子百分数明显减少,分别为2.1×10^(-7)%和5×10^(-8)%。由X射线摇摆曲线和白光形貌术测试结果发现,尽管MPCVD生长过程中引入了部分位错,使生长层应力增加,畸变区域较多,但总体位错与高质量衬底为同一数量级。本研究制备的高纯单晶金刚石有望应用于核辐射探测及半导体领域。

天然金刚石包体的同步辐射研究

利用北京同步辐射白光形貌术和同步辐射荧光分析对天然金刚石包体进行了研究，结果发现，晶体中存在有很多极细小的包体及大量位错，文中对包体进行分析，并确定出因其产生的位错的特征量。

钼酸钆晶体畴结构的同步辐射白光形貌实时研究

用同步辐射白光X射形貌术对畴结构在温度及外加电场变化条件下的演变情况进行了研究。结果表明：在钼酸钆样品中同时存在铁电畴和铁弹畴，但这两类畴在温度高于居里温度时都消失，当施加足够外加电压时可以单畴化。

BiB3O6晶体的褐色缺陷

利用同步辐射白光形貌术和透射电子显微镜,对BiB3O6晶体的缺陷进行研究.靠近籽晶部位,可以观察到包藏、位错和生长扇面边界,而远离籽晶的位置,没有发现任何微观的缺陷.通过实验观察,孪晶和生长扇面边界可能是导致晶体中褐色区域的形成原因.提出了消除缺陷的方法.

低应变SiGe/Si异质结构的应变弛豫与界面扩散

利用透射电子显微镜(TEM)和同步辐射X射线白光形貌术研究了低应变SiGe/Si异质结构应变弛豫和界面扩散。观察到SiGe外延层未发生应变弛豫,Si缓冲区和Si衬底中有颗粒状析出物。