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2005年 第34卷 第2期
刊出日期：2005-04-15

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溶液、熔体中负离子配位多面体生长基元的分布与缔合

仲维卓;张学华;罗豪甦;华素坤

2005, 34(2):  195-199. 

摘要 ( 25 )   PDF (276KB) ( 27 )  

相关文章 | 计量指标

根据对晶体生长溶液、熔体拉曼光谱的测试结果,剖析了溶液和熔体中负离子配位多面体的分布及其缔合过程,总结出了不同过饱和溶液和不同过冷度熔体中负离子配位多面体生长基元的缔合形式和维度的规律.在靠近晶体的边界层处已出现与晶体结构相同或相似的大维度生长基元.实验表明,生长基元的分布和缔合与溶液过饱和度和熔体过冷度密切相关,从而提出用拉曼光谱进行实时监控,寻找最佳生长物化条件,优化晶体生长边界层的厚度和大维度生长基元的数量,为选择最佳工艺条件提出理论依据.

La3Ga5SiO14的BAW传播特性

魏爱俭;袁多荣;赵奕君;祁海峰

2005, 34(2):  200-204. 

摘要 ( 24 )   PDF (182KB) ( 28 )  

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详细推导计算了声体波(BAW)在La3Ga5SiO14(LGS)晶体中分别沿YZ、XY、XZ面传播的纯切变波,准切变波,准纵波的表达式.绘制了LGS晶体在(100)、(010)、(001)这三个主晶面内声的慢度分布曲线图.计算了声速的最大值并与石英进行比较,结果表明LGS晶体的BAW传播速度一般比石英低1000m/s左右.为该晶体在声体波器件等方面的设计和应用提供了一定的理论指导作用.

Fe3+对KDP晶体生长影响的研究

王波;王圣来;房昌水;孙洵;顾庆天;李义平;王坤鹏;李云南

2005, 34(2):  205-208. 

摘要 ( 16 )   PDF (261KB) ( 31 )  

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金属离子对KDP晶体的影响是多方面的.本文采用不同的过饱和度,在不同的Fe3+掺杂浓度的生长溶液中生长KDP晶体,定量地研究了Fe3+对KDP晶体生长的影响.实验发现,无论是在高过饱和度还是在低过饱和度下生长KDP晶体,在一定的浓度范围内,Fe3+的掺入既可以增加生长溶液的稳定性,又可以有效抑制晶体柱面的扩展,而且晶体基本不楔化,同时,对晶体光学性能的影响也不大.

NaCl(OH-)色心晶体制备中的固态缺陷化学反应

吴季怀;林建明

2005, 34(2):  209-214. 

摘要 ( 37 )   PDF (354KB) ( 20 )  

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采用提拉法生长单晶,通过附加金属着色、淬火、室温和液氮温度光聚集等过程,制备了NaCI:(F+2)H色心激光晶体.研究了NaCl(OH-)晶体中色心形成的固态化学反应,结果表明在附加着色过程中发生了热形成、热聚集、热结合和可逆反应,在淬火过程中发生了热分解和可逆反应,在光聚集过程中,发生了光聚集反应、异构化反应和可逆反应.

ZnSe单晶生长及性能研究

卢利平;刘景和;李建立;万玉春;张亮;曾繁明

2005, 34(2):  215-218. 

摘要 ( 32 )   PDF (222KB) ( 42 )  

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采用物理气相输运法对ZnSe(4N)多晶原料在850℃±10℃进行提纯,再用高压坩埚下降法在1530℃、氩气保护气氛下生长出高质量ZnSe单晶体.研究了提纯过程温度的选择以及氧含量和压力对于晶体生长的影响.对生长出的单晶体进行均匀性测试表明ZnSe单晶完整性和均匀性良好.对ZnSe单晶进行光学性能测试分析表明ZnSe单晶的折射率高,吸收系数低,红外透过率大于70;.

脉冲激光沉积法生长Nd:LUVO4薄膜

王晓霞;李红霞;张怀金;王继扬;沈明荣;方亮;宁兆元

2005, 34(2):  219-223. 

摘要 ( 21 )   PDF (297KB) ( 24 )  

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采用脉冲激光沉积技术在不同温度和氧分压下,在(100)Si片和抛光石英片上生长了一系列(200)面择优取向的Nd:LuVO4薄膜.利用X射线衍射分析了所制备薄膜的成膜情况,认为成膜较为适宜的温度为700℃,氧分压为10Pa.用棱镜耦合法测得了该薄膜的有效折射率为2.0452.利用扫描电镜(SEM)观察了Nd:LuVO4薄膜的表面形貌.

新型压电晶体Sr3 Ga2 Ge4 O14的性能表征

武安华;周娟;徐家跃

2005, 34(2):  224-228. 

摘要 ( 32 )   PDF (320KB) ( 84 )  

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采用坩埚下降法以及坩埚密封技术,成功生长了直径50mm的新型压电晶体Sr3Ga2Ge4O14.测试了晶体的晶格常数、热膨胀系数、密度、硬度和透过光谱等基本物理性能.测试结果表明:晶体热膨胀系数明显小于石英晶体,而且α11和α33相对比较接近,有利于该晶体用作声表面波用基片材料.在250～2500nm波段范围内,其透过率均大于80;,优于相同结构的La3Ga5SiO14晶体,是一种潜在的激光基质晶体材料.

热键合YAG/Nd:YAG复合晶体的透过光谱研究

孙敦陆;张庆礼;王召兵;苏静;谷长江;张霞;邵淑芳;王爱华;殷绍唐

2005, 34(2):  229-232. 

摘要 ( 29 )   PDF (254KB) ( 29 )  

相关文章 | 计量指标

本文在一定的温度和压力下,通过热键合技术,获得了YAG/Nd:YAG复合晶体.这种复合晶体在非吸收波段的光学透过率与通过一块相同厚度Nd:YAG晶体的光学透过率实验值以及理论值相一致.因此从透过率的角度,表明纯YAG晶体与Nd:YAG晶体间的键合区域为均匀过渡,基本上无散射界面存在,实现了一体化.

Al-TiO2系XD合成Al3Ti的形貌及其影响因素分析

朱和国;王恒志;熊党生;孙强金;吴申庆

2005, 34(2):  233-237. 

摘要 ( 21 )   PDF (458KB) ( 15 )  

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本文主要研究了Al-TiO2系XD合成铝基复合材料的反应产物Al3Ti的形貌及其演变的影响因素.研究表明Al-TiO2系反应产物由Al2O3和Al3Ti组成,Al2O3为细小颗粒,与铝液不润湿,偏聚于基体颗粒的界面;Al3Ti呈棒状,优先生长方向为<110>;随着增强相体积分数的增加,反应温度提高,活性Ti原子的扩散能力增强,扩散路程变短,有利于Al3Ti择优生长,但Al2O3颗粒的浓度增加,使Ti原子的扩散阻力和Al3Ti的生长阻力同步增大,Al3Ti的择优生长倾向反而减弱,其形貌由棒状向块状演变;在纯铝液中Al3Ti的生长形貌为细长棒状,而在真空中则为薄片状;随着保温时间的延长,其轴向尺寸明显增大,径向尺寸增加不明显.

Nd:LuVO4晶体缺陷的研究

马丽丽;胡小波;张怀金;王继扬;赵守仁;田玉莲;朱佩平

2005, 34(2):  238-241. 

摘要 ( 23 )   PDF (246KB) ( 43 )  

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采用提拉法生长的Nd:LuVO4晶体是一种适合二极管泵浦的新型激光晶体,运用化学腐蚀结合光学显微术和同步辐射白光X射线形貌术对Nd:LuVO4晶体缺陷进行观察,结果表明:晶体的主要缺陷为位错和小角晶界.利用高分辨X射线衍射仪进一步验证了这一结果.并初步讨论了缺陷形成的原因.

钛酸钡钙晶体的生长及其光学性能研究

谢翔;黄自恒;孔勇发;张玲;刘士国;陈绍林;李晓春;赵迪;肖罗生;许京军

2005, 34(2):  242-245. 

摘要 ( 25 )   PDF (219KB) ( 34 )  

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钛酸钡钙(BCT)晶体是一种新型的光折变材料,由于其优于钛酸钡的电光性能及无室温相变的优势,使其具有更大的应用前景.本文从大量的实验中总结出生长高质量BGT晶体的生长条件,用Czochralski法生长出φ18mm×15mm的BCT晶体.通过粉末X射线衍射测定其晶格常数,由红外、紫外-可见光透射谱确定其吸收边,并通过Raman光谱等一系列实验对晶体结构及其基本光学性能进行了研究.

近化学计量比LiNbO3晶体各向畴形态的研究

陈辉;郑燕青;路治平;崔素贤;王绍华;施尔畏

2005, 34(2):  246-249. 

摘要 ( 21 )   PDF (281KB) ( 29 )  

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本文对采用双坩埚提拉法生长的近化学计量比LiNbO3晶体沿其各向切块腐蚀后通过直接观察和在金相显微镜下观察,对其各个面的畴结构进行了分析.我们发现晶体a面上由于镜相对称不反映畴结构,b面和c面上的腐蚀形貌则完全显露而且按一定的方向整齐地排列,证明我们生长的SLN晶体是完全单畴结构的晶体.

VTE法制备γ-LiAlO2/α-Al2 O3复合衬底以及腐蚀和退火对其影响

刘世良;李抒智;周圣明;王银珍;彭观良;徐军

2005, 34(2):  250-254. 

摘要 ( 15 )   PDF (306KB) ( 28 )  

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通过气相传输平衡法(VTE)制备了γ-LiAlO2/α-Al2O3复合衬底,使用5;的稀盐酸对其进行腐蚀并在900℃退火72h.利用X射线衍射、偏光显微镜及扫描电镜对复合衬底进行了分析,发现在白宝石a面(11-20)和γ面(1-102)均获得单相多晶的γ-LiAlO2,且后者的择优取向好于前者.腐蚀可以提高样品的择优取向,在5;的稀盐酸中,时间控制在2min左右可获得较好的结果.退火后γ-LiAlO2颗粒质量得到改善,白宝石a面上γ-LiAlO2的质量优于r面上的γ-LiAlO2,两者都出现颗粒长大现象.

微波水热条件对氧化锌晶体的形态和粒度的影响

江锦春;程文娟;张阳;朱鹤孙;沈德忠

2005, 34(2):  255-258. 

摘要 ( 24 )   PDF (367KB) ( 19 )  

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利用微波水热法,以氢氧化锌为前驱物,在反应温度不小于100℃的情况下,成功地制备出氧化锌微晶.研究了水热条件对氧化锌微晶的晶粒大小和形貌的影响.在水热环境下,当反应温度一达到100℃,氧化锌微粒就能快速形成和生长.反应温度在100℃时,延长反应时间(～4h)氧化锌微晶的形貌和晶粒大小均没有受到大的影响;然而,升高反应温度氧化锌微晶的晶粒大小会略微地减小.另一方面,当反应前溶液中的pH值从9增大到12时,氧化锌微晶的形态从不规则的片状颗粒改变到长柱状晶粒.另外,随着溶液中pH值的增加,氧化锌微晶的结晶性变好、粒度变大.合理地解释了反应温度、溶液中的pH值对制得的氧化锌微晶的形态、晶粒粒度的影响.

高温高速流场条件下蓝宝石材料对红外成像影响分析

张义广;丁明跃;蔡超;周成平

2005, 34(2):  259-264. 

摘要 ( 12 )   PDF (331KB) ( 18 )  

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蓝宝石是一种性能优良的红外窗口材料,文章结合某高速飞行器应用要求设计了高温高速流场条件下蓝宝石对红外成像影响试验,分析了蓝宝石对红外成像影响结果,提出了对各种影响的校正方法,为高速飞行器红外成像制导技术应用研究提供了技术基础.

新的有机非线性光学倍频材料--水合D-酒石酸苯胺加合物的制备和晶体结构

陈伟;郑吉民;车云霞

2005, 34(2):  265-269. 

摘要 ( 25 )   PDF (273KB) ( 30 )  

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本文报道了两种新的有机加合物非线性光学材料--水合D(或L)-酒石酸苯胺晶体的制备、单晶生长,用X射线衍射仪测定了D-酒石酸苯胺晶体结构,其晶体学数据为:单斜晶系,P21空间群,a=0.9610(3)nm,b=0.7285(2)nm,c=1.7323(6)nm,β=96.489(6)°,V=1.2050(7)nm3,Z=4,R1=0.0455,wR2=0.0879.经测定表明,D-酒石酸苯胺和L-酒石酸苯胺晶体具有相同单晶结构.这两种晶体在1064nm的Nd3+:YAG调Q脉冲激光束照射下均产生绿色的532nm的倍频光,其倍频光强度与KDP晶体基本相同,具有稳定的物理化学性质.

三维孔道结构(H3 NCH2 CH2 NH3)2(H3 NCH2 CH2 NH2)[VⅢ(H2O)2(VⅣ O)8(OH)4(H(P,B)O4)4((P,B)O4)4(H2O)2]·3H2O的水热合成及晶体化学研究 --(2)晶体结构与晶体化学

杨赞中;廖立兵;杜洪兵

2005, 34(2):  270-277. 

摘要 ( 14 )   PDF (456KB) ( 40 )  

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在单晶X射线衍射实验的基础上,对孔道结构化合物V9P8-en的类质同象物V9(P,B)8-en的晶体结构和晶体化学进行了深入研究.结果表明,该化合物的晶体学数据为:P2(1)/n,a=1.43134(9)nm,b=1.01256(6)nm,c=1.83156(12)nm,β=90.280(2)°,V=2.6545(3)nm3,Z=2,R=0.0540,wR2=0.1551.结构中,沿着三个结晶轴方向发育复杂而规整的三维孔道,最大孔径达1.83nm(∥b轴),质子化乙二胺和水分子居于孔道中.硼部分替代四面体配位的磷,替代率为B8:P8=0.1838:7.8162;其中B与{P-OH}位P的替代量大于与[P-O]位P的替代量.相对于V9P8-en来说,V9(P,B)8-en的晶胞参数发生了变化,导致b轴增长(1.0150→1.0256nm)和c轴缩短(1.8374→1.8316nm),同时β角变小(90.39→90.278(2)°).二者的化学计量比也不同,体现在结构与孔容的关系、电荷平衡、满足亲水-疏水作用的结晶水的数量及有机模板分子的赋存状态等方面都有差异.

提拉法生长大尺寸γ-LiAlO2单晶的研究

彭观良;邹军;庄漪;张涟翰;周国清;周圣明;徐军;干福熹

2005, 34(2):  278-282. 

摘要 ( 26 )   PDF (345KB) ( 19 )  

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由于与GaN晶格失配小(约1.4;),γ-LiAlO2单晶有望成为一种很有希望的CaN外延衬底材料.本文使用提拉法生长出了尺寸达φ45×50mm3的γ-LiAlO2单晶.对该晶体毛坯的各个有代表性的位置作了X射线粉末衍射(XRPD)分析,结果表明仅仅在晶体毛坯的底部生成了一种缺锂相(LiAl5O8).γ-LiAlO2晶体化学稳定性差,在室温时轻微水解.当在空气中于1100℃退火70h,γ-LiAlO2晶体挥发出锂组分,在表面产生缺锂相(LiAl5O8).值得注意的是,在γ-LiAlO2晶体的红外光谱区不存在氢氧根吸收带.

溶胶-凝胶法Ba2TiSi2O8铁电薄膜的制备及结构表征

朱满康;代伍坤;侯育冬;严辉;邵明明;陈晓阳

2005, 34(2):  283-287. 

摘要 ( 22 )   PDF (294KB) ( 25 )  

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采用溶胶-凝胶工艺在Si(100)衬底上制备了Ba2 TiSi2O8(BTS)薄膜.通过XRD衍射、傅立叶红外(FT-IR)、拉曼(Raman)散射光谱和原子力显微镜(AFM)对薄膜的显微结构进行了表征.AFM分析显示,BTS薄膜表面光滑,晶粒尺寸在0.30～0.50μm.薄膜结构分析表明:随着退火温度的增加,BTS薄膜的结晶度增加,薄膜结构变得更加致密.同时,随着退火温度的升高,晶胞尺寸出现了收缩,导致了BTS薄膜的四方比c/a从0.613上升到0.618,将对薄膜的压电性能产生影响.

离子束溅射制备Si/Ge多层膜的结晶研究

邓书康;陈刚;高立刚;陈亮;俞帆;刘焕林;杨宇

2005, 34(2):  288-291. 

摘要 ( 21 )   PDF (223KB) ( 22 )  

相关文章 | 计量指标

采用离子束溅射制备Si/Ge多层膜,通过X射线小角衍射计算其周期厚度及各子层的厚度,用Raman光谱对Si/Ge多层膜的微观结构及Si子层的结构进行表征.结果表明,所制备的Si/Ge多层膜中,当Ge子层的厚度为6.2nm时,Si子层的结晶质量较好,表明适量的Ge含量有诱导Si结晶的作用.

单晶炉勾形磁场的优化设计与分析

安涛;高勇;马剑平;李守智;李留臣

2005, 34(2):  292-296. 

摘要 ( 34 )   PDF (307KB) ( 35 )  

相关文章 | 计量指标

本文采用有限元法对勾形磁场的分布进行了模拟分析,结果表明磁场强度径向分量Bx随径向距离r增大可视为线性增大,并且在线圈中心面上下20mm靠近坩埚内壁的窄小区域内最强.通过对磁场强度的影响因素的分析表明,磁场Bx随电流增大呈线性增加,并随匝数增加呈非线性增大.最后依据模拟结果及其分析,取得了磁场的设计参数.

本征微晶硅薄膜和微晶硅电池的制备及其特性研究

张晓丹;高艳涛;赵颖;朱锋;魏长春;孙建;耿新华;熊绍珍

2005, 34(2):  297-300. 

摘要 ( 22 )   PDF (233KB) ( 20 )  

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本文对VHF-PECVD制备的本征微晶硅薄膜和电池进行了电学特性和结构特性方面的测试分析研究.电学测试结果给出制备薄膜的激活能为0.51eV,符合电池对材料的电学参数要求;拉曼散射谱测试结果计算得到样品的晶化率为63;;X射线衍射结果也证明材料晶化,同时(220)方向择优;首次在国内用VHF-PECVD方法制备出效率为5;的微晶硅电池(Jsc=21mA/cm2,Voc=0.46V,FF=51;,Area=0.253cm2).

钼酸铅单晶生长及其缺陷研究

陈龙;桑文斌;闵嘉华;郭昀

2005, 34(2):  301-305. 

摘要 ( 30 )   PDF (319KB) ( 39 )  

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本文通过CZ法生长钼酸铅单晶,讨论了温度梯度、拉速、转速等生长参数对晶体质量的影响,分析了晶体开裂、包裹物等宏观缺陷以及位错等微观缺陷的形成机理,并从晶体形态、包裹体和位错密度变化方面探讨了晶体生长参数与晶体缺陷之间的内在关系,从而优化温度梯度等生长参数.温度梯度为20～25℃/cm,晶体转速为28r/min,拉速为1.6mm/h时,生长出的晶体形态完整,无开裂现象,晶体中无气泡包裹体,位错密度明显减小,晶体尺寸达φ40mm×70mm,无散射颗粒,在波长0.42～5.5μm范围内,平均透光率为72.6;.

双折射雕塑薄膜的研究进展

王素梅;王建国;付小勇;范正修;贺洪波;邵建达

2005, 34(2):  306-312. 

摘要 ( 33 )   PDF (427KB) ( 22 )  

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倾斜沉积技术制备的雕塑薄膜是一种新型的、具有各向异性结构的薄膜材料.根据基片旋转方式的不同,可得到螺旋状、S形状、C形状、弯曲柱状等不同结构的薄膜,并且出现了晶体中的双折射现象.雕塑薄膜可以实现各向同性薄膜无法实现的光学性质,为光学薄膜的设计与制备开辟了新的途径.本文综述了雕塑薄膜的制备方法,分析了雕塑薄膜的微结构与双折射特性,并阐述了其在光学领域内的应用潜力.

硫化镉量子线及其阵列制备方法的评述

焦永峰;彭同江;马国华

2005, 34(2):  313-318. 

摘要 ( 40 )   PDF (465KB) ( 16 )  

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一维CdS半导体纳米材料(量子线)因其在磁学、电学及非线性光学等方面具有CdS体材料所不具备的特殊性质而倍受关注.在过去的几十年里,人们在CdS量子线的制备和应用方面进行了大量的研究.本文在总结硫化镉量子线及其阵列的制备方法基础上,对CdS量子线的发展趋势进行了讨论.

超声辅助液相合成多晶SnS纳米粉

李红生;雷天民;冯谦;郑春蕊;葛莉玲;刘守智

2005, 34(2):  319-322. 

摘要 ( 23 )   PDF (240KB) ( 19 )  

相关文章 | 计量指标

本文以Na2S·9H2O和SnCl2·2H2O为反应源物,采用超声辅助液相合成法制备SnS纳米粉.用XRD、TEM和TED等方法对粉体样品进行了表征,检测结果表明粉体样品为具有斜方晶体结构的SnS纳米微粒,其平均晶粒尺寸约为15～25nm.论文还简要讨论了超声波对SnS纳米粉形成的影响,分析认为超声辅助手段的加入有利于多晶SnS纳米粉的形成.

柠檬酸废渣制备硫酸钙晶须的研究

厉伟光;徐玲玲;戴俊

2005, 34(2):  323-327. 

摘要 ( 27 )   PDF (378KB) ( 39 )  

相关文章 | 计量指标

硫酸钙晶须是具有良好的力学性能和广泛应用前景的增强材料,利用柠檬酸废渣制备硫酸钙晶须,不仅可以生产出具有较高利用价值的材料,而且大大降低了成本并处理了废渣,起到"变废为宝"的作用.本文针对硫酸钙难溶的特性,采用了水热合成法成功制备了硫酸钙晶须,并讨论了多种因素对其影响,初步探讨了其生长机理,为其工业化生产提供理论基础.

SrTiO3单晶体生长过程中的溢流问题

毕孝国;黄菲;何风鸣;赵洪生;孙旭东

2005, 34(2):  328-331. 

摘要 ( 30 )   PDF (275KB) ( 28 )  

相关文章 | 计量指标

本文以氯化锶和氯化钛为原料,采用控制水解法制备SrTiO3原料粉末,使用焰熔法生长了SrTiO3单晶体.晶体生长参数为:原料粉末粒度为-200+250目,炉膛气氛的氢氧比H/O为6.00,生长速度为12mm/h,获得了直径30mm,长60mm的单晶.晶体生长过程中,晶体顶部熔体的溢流是妨碍获得大尺寸完整晶体的一个最主要的问题.本文详细讨论了SrTiO3单晶体生长过程中的溢流的成因和解决办法.

Nd:GGG晶体生长与开裂研究

曾繁明;孙晶;李建利;朱忠丽;万玉春;张亮;关效贤;刘景和

2005, 34(2):  332-335. 

摘要 ( 55 )   PDF (253KB) ( 64 )  

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本文采用提拉法(CZ)生长了Nd:GGG晶体,并从理论上讨论了包裹物、提拉速度、晶体转速和降温速率等因素对晶体开裂的影响,最后给出了生长元开裂Nd:GGG晶体的最佳工艺参数:径向温度梯度越小越好,纵向温度梯度在0.5℃/mm,提拉速度2～4mm/h,晶体转速20～40r/min,降温速率不超过20℃/h.通过设计合理而稳定的温场、选择最佳工艺参数及退火处理等方法,较好地解决了Nd:GGG晶体开裂问题.

新添加剂下KDP晶体快速生长及其性能表征

李国辉;苏根博;薛丽平;庄欣欣;贺友平;李征东

2005, 34(2):  336-339. 

摘要 ( 32 )   PDF (223KB) ( 32 )  

相关文章 | 计量指标

我们使用优级纯的KH2PO4和超纯水(电阻率≥18.2MΩ·cm)为原料,采用新的添加剂KCl(氯化钾)及EDTA钾盐,使生长溶液的稳定性得到提高,在5L生长槽内生长出51mm×54mm×40mm的KDP单晶,生长速度达到15～20mm/d,并检测了快速生长晶体的重要的应用性能,发现与高质量慢速生长晶体性能相当,可以达到使用要求.

用快速光热退火制备多晶硅薄膜的研究

张宇翔;王海燕;陈永生;杨仕娥;郜小勇;卢景霄;冯团辉;李瑞;郭敏

2005, 34(2):  340-343. 

摘要 ( 32 )   PDF (271KB) ( 27 )  

相关文章 | 计量指标

用等离子体增强型化学气相沉积先得到非晶硅(a-Si:H)薄膜,再用卤钨灯照射的方法对其进行快速光热退火(RPTA),得到了多晶硅薄膜.然后,进行XRD衍射谱、暗电导率和拉曼光谱等的测量.结果发现,a-Si:H薄膜在RPTA退火中,退火温度在750℃以上,晶化时间需要2min,退火温度在650℃以下,晶化时间则需要2.5h;晶化后,晶粒的优先取向是(111)晶向;退火温度850℃时,得到的晶粒最大,暗电导率也最大;退火温度越高,晶化程度越好;退火时间越长,晶粒尺寸越大;光子激励在RPTA退火中起着重要作用.

多晶氮化铜薄膜制备及性能研究

岳光辉;闫鹏勋;刘金良

2005, 34(2):  344-348. 

摘要 ( 26 )   PDF (360KB) ( 26 )  

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采用反应射频磁控溅射的方法在不同的氮气分压的条件下,在玻璃基底上成功制备了氮化铜(Cu3N)薄膜.XRD显示氮气的气氛影响薄膜的择优生长取向,在低氮气气氛时薄膜择优[111]晶向生长,在高的氮气气氛条件下薄膜的择优生长取向为[100].用Scherrer公式估算出薄膜晶粒的大小在17～26nm之间,实验并研究了薄膜的热稳定性和电学性质.结果表明,薄膜的热稳定性较差,在200℃退火1h后已经完全呈Cu的相,薄膜的电阻率随着填隙原子的数目减少从导体到绝缘体发生不连续的改变.

固溶体半导体碲硫锌多晶薄膜的制备及发光特性研究

李莹;孙汪典;唐振方

2005, 34(2):  349-352. 

摘要 ( 24 )   PDF (235KB) ( 23 )  

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ZnS1-x Tex薄膜具有高效的发光特性.样品可观测到强烈的光致发光,随着Te含量x的不同,发射光的颜色从深蓝到黄变化,使其成为制作短波长光波段光电子器件和紫外探测器的理想材料.本文介绍了ZnS1-x Tex多晶薄膜真空蒸发制备的情况,并用X射线衍射仪对淀积在玻璃、石英玻璃和单晶硅衬底上的多晶薄膜进行结构分析,用紫外-可见分光光度计、荧光光谱分析仪对样品的光吸收和发光性质进行研究.分析表明,该薄膜的结构符合闪锌矿的特征.紫外-可见吸收光谱显示该样品在紫外光区有一个强烈的吸收峰,可见光区的吸收很微弱.光致发光光谱表明,样品在可见光区有一个以470nm为中心的发射峰,发射光肉眼可见.该多晶薄膜基本保持了单晶薄膜的紫外吸收、光致发光等良好特性.

利用快速热退火法制备多晶硅薄膜

冯团辉;卢景霄;张宇翔;郜小勇;杨仕娥;李瑞;靳锐敏;王海燕

2005, 34(2):  353-358. 

摘要 ( 32 )   PDF (369KB) ( 19 )  

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为了制备优质的多晶硅薄膜,该论文研究了非晶硅薄膜的快速热退火(RTA)技术.先利用PECVD设备沉积非晶硅薄膜,然后把其放入快速热退火炉中进行退火.退火前后的薄膜利用X射线衍射(XRD)仪、Raman光谱仪及扫描电子显微镜(SEM)测试其晶体结构及表面形貌,利用电导率测试设备测试其暗电导率.研究表明退火温度、退火时间以及沉积时的衬底温度对非晶硅薄膜的晶化都有很大的影响.

蒙特卡罗模拟金刚石薄膜化学气相沉积过程中甲烷浓度的影响

尚勇;董丽芳;马博琴;王志军

2005, 34(2):  359-363. 

摘要 ( 15 )   PDF (309KB) ( 31 )  

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本工作采用蒙特卡罗模拟,研究了以CH4/H2气体混合物作为源料气体的电子辅助热丝化学气相沉积中甲烷浓度对气相沉积过程的影响.计算了典型实验条件下电子能量分布,研究了电子平均能量、碎片H及CH3数目的空间分布、H与CH3的比值及CH3携带的能量随甲烷浓度的变化.结果表明:当电子能量为2-3eV时,电子的数密度达到一峰值;平均电子能量随着甲烷浓度的增加而增加;电子与气体分子碰撞产生的碎片H、CH3和CH2的数密度随距热丝的距离而变化;随着甲烷浓度的增加,原子氢H的数目缓慢下降,然而,官能团CH3和CH2的数目缓慢上升;H与CH3的数量比随甲烷浓度的增加而减少;碎片CH3携带的能量处于1～5eV范围之内,且当甲烷浓度为1.3;时,该能量达到一最值.

立方氮化硼薄膜的气相沉积及过渡层对其附着性能的影响

贺琦;潘俊德;徐重;Russell F.Messier

2005, 34(2):  364-368. 

摘要 ( 30 )   PDF (284KB) ( 20 )  

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本文采用非平衡磁控溅射物理气相沉积工艺,在单晶硅基片上合成了立方氮化硼薄膜,并且通过采用过渡层提高了立方氮化硼薄膜的附着力,过渡层分别是碳化硼(B4C)薄膜以及碳化硼(B4C)薄膜与B-C-N梯度层的复合层(B4C/B-C-N).同时,不同过渡层的存在使立方氮化硼薄膜的剥落机理产生变化.

对Fe-Ni-B催化剂合成的金刚石中含硼包裹物的研究

宫建红;李木森;许斌;亓永新;刘会刚

2005, 34(2):  369-373. 

摘要 ( 21 )   PDF (313KB) ( 31 )  

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本文以自制的Fe基含硼合金作催化剂,石墨片作碳源,压力和温度分别为5.3GPa和1570K条件下,在六面顶压机上合成了0.6mm左右的含硼金刚石晶体.利用X射线衍射仪(XRD)分析了金刚石晶体的结构,证明金刚石是六方结构的.在光学显微镜下观察了金刚石的晶形,利用透射电子显微镜(TEM)和能谱仪(EDS)对金刚石晶体进行了微观分析,发现了多种含硼包裹物,包括(Fe,Ni)23(C,B)6,(Fe,Ni)3(C,B),(Fe,Ni)B,(Fe,Ni)2B,Ni3B,B4C等.研究了它们的化学组成与微观结构,并分析了含硼包裹物的来源与形成过程.结合金刚石的生长过程分析认为,合金触媒是金刚石中包裹物元素的主要来源,通过调整触媒的成份和含量可以控制金刚石内杂质元素的种类.硼元素在金刚石中既可以以化合物的形式存在,也可以替代碳原子存在于金刚石内.

硬质合金CVD金刚石涂层工具衬底前处理技术研究

来清民;张玉英;苗晋琦;唐伟忠;吕反修

2005, 34(2):  374-379. 

摘要 ( 24 )   PDF (437KB) ( 28 )  

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本研究采用KOH:K3[Fe(CN)6]:H2O和H2SO4:H2O2两种溶液浸蚀硬质合金衬底,分别选择刻蚀WC和Co.并在浸蚀过的硬质合金衬底上,用强电流直流伸展电弧等离子体CVD法沉积金刚石涂层.研究表明,两步混合处理法不仅可以有效的去除硬质合金基体表面的钴,而且,还可显著粗化硬质合金衬底.因此,提高了金刚石薄膜的质量和涂层的附着力.

脉冲DT中子场中的CeF3、ST401 闪烁探测器输出比对

胡孟春;李忠宝;唐章奎;周殿忠;杨洪琼;王振通;张建华;胡青元;杨高照

2005, 34(2):  380-383. 

摘要 ( 21 )   PDF (246KB) ( 20 )  

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本工作对国内近年新研制的CeF3用于γ测量时的抗中子干扰能力进行研究,在脉冲DT中子源场中对分别由CeF3和ST401构成的闪烁探测器输出进行比较测量.在相同测点中子注量率情况下的测量结果表明:ST401探测器的输出电荷比同体积的CeF3高10多倍;ST401探测器的电流输出峰值幅度比同体积的CeF3高30多倍.由此可得到CeF3对中子相对不灵敏,在n、γ混合辐射场中测量快γ辐射时,该无机晶体将是一种较合适的候选闪烁体.

分子束外延生长的InAs/GaAs自组织量子点发光特性

孙彦;方志丹;龚政;苗振华;牛智川

2005, 34(2):  384-386. 

摘要 ( 24 )   PDF (195KB) ( 38 )  

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研究了分子束外延生长的覆盖了1nm的InxAl1-xAs(x=0.2,O.3)和3nm的Ino2Gao8As复合应力缓冲层InAs/GaAs自组织量子点(QD)光致发光(PL)特性.加InAlAs层后PL谱红移到1.33μm,室温下基态和第一激发态间的跃迁能级差增加到86meV.高In组份的InAlAs有利于获得较长波长和较窄的半高宽(FWHM).对于覆盖复合应力缓冲层的QD不会使波长和FWHM发生显著变化,但可以使基态和第一激发态间的能级差进一步增大.这些结果归因于InAlAs能够有效的抑制In的偏析,减少应力,使QD保持较高的高度.同时,由于InAlAs具有较高的限制势垒,可以增加基态和第一激发态间的能级差.