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2005年 第34卷 第5期
刊出日期：2005-10-15

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Na3La9O3(BO3)8的晶体结构

张国春;傅佩珍;李云阁;吴以成

2005, 34(5):  765-771. 

摘要 ( 37 )   PDF (345KB) ( 37 )  

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以Na2CO3-H3BO3为助熔剂,用顶部籽晶法生长出Na3La9O3(BO3)8单晶.测定了Na3La9O3(BO3)8晶体结构,结果表明:该晶体属六方晶系,空间群:P62m,晶胞参数为a=b=0.89229(13)nm,c=O.87366(17)nm,α=β=90°,γ=120°,Z=1,V=0.60240(17)nm3,密度为5.066g/cm3.晶体结构中的硼氧基团是平面的BO3基团,BO3基团相互独立,通过与Na(1)O6、La(1)O9和La(2)O8的配位多面体连结形成层状结构,所有层平行于(001)面.描述了Na3La9O3(BO3)8晶体在非线性光学材料领域的应用前景.

氧化锌单晶的水热生长与结晶习性

马广鹏;韩建儒;仪修杰;杨长红;姜付义;谷胜利;杨冬梅;陈焕矗

2005, 34(5):  772-777. 

摘要 ( 21 )   PDF (563KB) ( 38 )  

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本文应用水热生长法,采用双温区高压反应釜,黄金内衬(φ35mm ×2mm),碱性溶液矿化剂,生长出了毫米级的透明氧化锌单晶,最大单晶可达2mm ×3mm ×6mm.所生长氧化锌晶体为纤锌矿型的六方晶体,晶体呈上部锥形的六棱柱体,{10(1-)1}、{10(1-)0}和{000(1-)}面有较大的显露平面.本文中从温差和填充度方面研究了实验条件对ZnO晶体的生长及其形貌的影响,使用黄金内衬前后的结果表明,用贵金属内衬可以有效阻止釜内壁杂质的进入,使晶体完整透明.

大尺寸Yb:YAl3(BO3)4晶体的生长及其自倍频激光性能研究

李静;王继扬;张怀金;赵洪阳

2005, 34(5):  778-781. 

摘要 ( 27 )   PDF (275KB) ( 28 )  

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利用助熔剂法生长了高质量、大尺寸的Yb:YAl3(BO3)4晶体,讨论了晶体生长过程中各种工艺参数对晶体生长的影响;研究了晶体的自倍频绿光输出、自倍频黄光输出、锁模激光输出.

磁性Fe3O4六方片状晶体和单晶纳米棒的水热合成

刘奕;高勇谦;郭范

2005, 34(5):  782-785. 

摘要 ( 18 )   PDF (271KB) ( 25 )  

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本文分别以FeSO4·7H2O、(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O和NaOH、NH3·H2O为原料,以KClO4与KNO3为氧化剂,采用水热合成法分别合成出Fe3O4六角片状晶体和单晶纳米棒.产物分别用X射线衍射仪(XRD)谱图、透射电子显微镜(TEM)、选区电子衍射(SAED)谱图以及磁滞回线图谱加以表征.结果表明,反应物原料及氧化剂的选择对Fe3O4单晶的制备及其形态的影响至关重要.反应温度控制在110℃,时间为14h.室温下,Fe3O4六方片状晶体和单晶纳米棒的磁化率(Ms)和矫顽力(Hc)均有所区别.

K2Al2B2O7晶体的热学性质研究

张承乾;王继扬;胡晓波;张怀金

2005, 34(5):  786-789. 

摘要 ( 25 )   PDF (352KB) ( 34 )  

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K2Al2B2O7(KABO)晶体是近年发现的一种有应用前景的深紫外非线性光学晶体,也是目前唯一一种可以生长出大尺寸单晶的BO3基团非线性光学晶体.KABO有可能用于固态激光器的266nm及193nm高功率输出.本文对该晶体的物理化学性质及热学性质进行了研究,KABO晶体不潮解,不溶于水、酒精等溶剂,可溶于盐酸,硝酸和磷酸等强酸;测得莫氏硬度为5.5～6.5,用浮力法测得其密度为2.47g/cm3;用差热分析(DTA)方法测量其熔点为1109.7℃.用热重分析(TGA)方法结合分解产物的粉末X射线衍射(XRD)分析,确定KABO在900℃以上开始分解,分解产物主要为KAl11O17和K2Al24O37;用热机械分析仪测量了其热膨胀系数,沿物理学轴X、Y、Z方向分别为8.4×10-6/K、7.7×10-6/K、1.65×10-5/K.在室温至300℃温度范围内测量了KABO晶体的比热变化,比热随温度的升高线性增大.在47.6℃和294.6℃时比热分别为1.0084J/g℃与1.39J/g℃.

CdZnTe晶片表面化学抛光研究

汪晓芹;介万奇;杨戈

2005, 34(5):  790-793. 

摘要 ( 30 )   PDF (274KB) ( 22 )  

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采用不同浓度的Br2-MeOH作为抛光液对CdZnTe进行化学抛光,发现用2;Br2-MeOH腐蚀时速率平稳且易于控制,能有效去除表面划痕,获得光亮表面.AFM分析发现,抛光后表面粗糙度降低30;,平整度增加.XPS分析发现CdZnTe的(111)Cd极性面变成了富Te非极性表面.PL分析发现表面陷阱态密度降低,表面晶格的完整性增强.

线形同轴耦合式微波等离子体CVD法硬质合金微型钻头金刚石涂层沉积

黑立富;唐伟忠;樊凤玲;耿春雷;吕反修

2005, 34(5):  794-798. 

摘要 ( 25 )   PDF (708KB) ( 42 )  

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本文介绍了利用线形同轴耦合式微波等离子体CVD法在硬质合金微型钻头(微钻)上沉积金刚石涂层的初步实验结果.微型钻头的直径为0.5mm,其中WC晶粒的尺寸约为0.5μm.在沉积前,先用Murakami溶液(10gKOH+10gK3[Fe(CN)6]+100ml H2O)对微钻刻蚀10min,使其表面粗化,然后用硫酸-双氧水溶液(10ml98wt;H2SO4+100ml 38;m/vH2O2)对其浸蚀60s,以去除其表面的Co.在金刚石涂层过程中发现,由于微钻尖端在微波电磁场中产生较集中的辉光放电现象,因而在微钻尖端很难获得金刚石涂层.针对这种金刚石涂层过程中的"尖端效应",尝试使用了金属丝屏蔽的方法以改变微钻周围的微波电磁场分布,克服了上述金刚石涂层过程中的"尖端效应",首次成功地采用微波等离子体CVD法在微钻上沉积了厚度为1.5μm的金刚石涂层.

溶剂对有机非线性光学晶体NPAN生长习性的影响

高绍康;陈维钧;陈建中

2005, 34(5):  799-804. 

摘要 ( 28 )   PDF (448KB) ( 29 )  

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本文测定了有机晶体N-(4-硝基苯)-N-甲基-2-氨基乙腈(简称NPAN)在某些醇和酮有机溶剂中的溶解度,研究了NPAN在这些有机溶剂中的溶液热力学性质、溶质与溶剂的相互作用以及溶剂对NPAN结晶习性的影响.根据界面熵因子α值,预测了NPAN晶体在不同溶剂中低指数晶面的晶体生长机制.选择丁酮为生长溶剂,进行单晶生长实验.在35～25℃温度区间内,用溶液降温法在较高过饱和度下成功地培养出尺寸为37×7.0×7.0 mm3的棱柱状透明单晶,所得晶体的外形与预测的结果相吻合.

周期极化的电极结构及相关工艺缺陷的电场分析

纪磊;于建;倪文俊;武星;桑梅;李世忱

2005, 34(5):  805-811. 

摘要 ( 26 )   PDF (820KB) ( 40 )  

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本文采用有限元方法分析外加电场法对铁电体进行周期极化时的电场分布,讨论尖端效应对极化的影响,比较两种不同的电极设计方案-梳形电极和框形电极的优劣.分析了多周期光栅同时极化时的电场分布,推断了大周期与小周期之间存在的竞争现象.本文最后对光刻造成周期电极的断条、毛刺工艺缺陷和液体电极方案的残留气泡缺陷进行了探讨.数值计算得出的结论比较圆满地解释了实验中的许多现象.

新的NLO化合物Ce(MoO2)(OH)(IO3)4的合成和晶体结构

张莉;陈学安;常新安;臧和贵;肖卫强

2005, 34(5):  812-816. 

摘要 ( 22 )   PDF (289KB) ( 24 )  

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新的NLO化合物Ce(MoO2)(OH)(IO3)4由水热法在170℃下制备得到.X射线单晶结构分析表明,该化合物以极性空间群P21结晶,晶体学参数为:a=0.70144(8)nm,b=1.41554(10)nm,c=0.70969(6)nm,β=115.318(7)°,V=0.6369(1)nm3,Z=2.Ce(MoO2)(OH)(IO3)4的晶体结构是由八配位的Ce3+阳离子,高度畸变的MoO66-八面体,和碘酸根阴离子基团组成的复杂三维网所构成.分析其结构表明,含有Ⅰ(3)和Ⅰ(4)的碘酸根基团的孤电子对的合成方向指向极化轴b,从而导致晶体结构具有非中心对称性.此外,红外光谱进一步证实了MoO66-,IO3-基团和Mo-OH作用的存在.

数学在晶体形貌研究中的应用

赵珊茸;王继扬;于光伟;郭颖;王文魁

2005, 34(5):  817-822. 

摘要 ( 40 )   PDF (483KB) ( 32 )  

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本文介绍了在各个历史时期数学在晶体形貌研究中的应用,重点介绍了我们近年来对数学特别是分形数学在远离平衡形貌及集合体形貌的研究中的应用.

ADP晶体的化学键和微观生长规律

许东利;薛冬峰

2005, 34(5):  823-827. 

摘要 ( 25 )   PDF (391KB) ( 35 )  

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本文分析了磷酸二氢铵(ADP)晶体中各种可能晶面的结构,并引入键价理论计算了各个可能晶面的相对切向生长速度,以此为基础,推导出了ADP晶体的理想晶型.结合实际晶面结构及其与乙醇分子的相互作用,在不同比率的水-乙醇混和溶液中考察了ADP晶体的微观形貌变化规律.

SiC晶体PVT生长系统的流体力学模型及其有限元分析

张群社;陈治明;蒲红斌;李留臣;封先锋;巩泽龙

2005, 34(5):  828-832. 

摘要 ( 42 )   PDF (434KB) ( 53 )  

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本文根据SiC晶体PVT生长炉的实际提出了生长系统温度场计算的流体力学模型,采用有限元法分析了生长腔内的热传导、辐射和对流对生长腔内和生长晶体中温度空间分布的影响.通过对生长腔内及生长晶体中温度瞬态和稳态分布的分析,得出在加热的初始阶段腔内气体对流对坩埚内的温度分布有较大影响,在系统热平衡后辐射对腔内温度分布起决定作用的结论.

c面白宝石衬底表面形貌对气相传输平衡法制备的γ-LiAlO2层质量的影响

彭观良;李抒智;庄漪;邹军;王银珍;刘世良;周国清;周圣明;徐军;干福熹

2005, 34(5):  833-837. 

摘要 ( 30 )   PDF (472KB) ( 50 )  

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采用气相传输平衡(VTE)技术,在(0001)面白宝石衬底表面上成功地制备出单相γ-LiAlO2层.研究了白宝石衬底表面形貌对γ-LiAlO2层质量的影响,发现白宝石衬底的表面粗糙度和退火处理是两个影响γ-LiAlO2层质量的重要因素.要制备高质量的γ-LiAlO2层,适度的表面粗糙度是恰当的.对白宝石衬底进行退火处理,γ-LiAlO2层的择优取向变差.并对其中可能的机理进行了探讨.

CePO4含量对可加工 Ce-ZrO2/CePO4陶瓷材料性能的影响

董月红;王昕;徐静;范润华;尹衍升

2005, 34(5):  838-842. 

摘要 ( 18 )   PDF (475KB) ( 28 )  

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研究了CePO4含量对Ce-ZrO2/CePO4陶瓷材料性能的影响.结果表明,当CePO4含量较少时,材料的力学性能变化不大,可加工指数增大,当CePO4含量大于25;,二者匀下降.可见CePO4的含量为25;时,材料的加工性与其力学性能结合的最好;同时研究了不同的CePO4含量引起材料的断口、表面形貌的变化及对材料断裂性能的影响.

液相外延生长Pb(Zn1/3Nb2/3)O3-PbTiO3膜及生长机理研究

曾新??秦奋;姚忻;徐家跃;吴宪君

2005, 34(5):  843-848. 

摘要 ( 23 )   PDF (777KB) ( 24 )  

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采用PbO作助溶剂,我们在钛酸锶(STO)衬底上用液相外延方法生长了一层具有特定取向的PZNT岛状外延膜,并通过引入c轴取向的PZT过渡层后,使原来的岛状三维生长转变为二维生长,显著改善了外延膜的质量,获得了几个微米厚、较完整的PZNT膜.实验证明:在氧化镁和铝酸镧(001)基片以及STO(110)/(111)衬底上,PZNT晶粒以自发形核为主,外延生长膜主要呈现岛状形貌;取STO(001)衬底,膜颗粒取向一致性好,并可获得完整的PZNT膜.

溶胶-凝胶法制备MgxZn1-xO及其特性

刘红霞;苏凤莲;周圣明;徐军

2005, 34(5):  849-852. 

摘要 ( 33 )   PDF (314KB) ( 24 )  

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采用溶胶-凝胶法制备了不同组分(x=0.1～0.3)的MgxZn1-xO前驱体,并对它进行不同温度的热处理(550℃～1000℃).X射线衍射(XRD)结果表明,Mg0.1Zn0.9O具有和ZnO一样的衍射谱,为六方纤锌矿结构,而且随着热处理温度的升高,ZnO衍射峰的强度逐渐增强,半高宽不断减小;Mg元素掺杂浓度增大后,出现了MgO的峰位.扫描电子显微镜(SEM)显示Mg0.1Zn0.9O晶粒粒径分布较均匀;热处理温度升高,晶粒的尺寸不断变大.用室温荧光光谱(PL)分析了经过550～1000℃热处理获得的Mg0.1Zn0.9O粉末,结果发现除了550℃下处理的样品,其它都有紫外发射峰(350nm左右),而且随着热处理温度的升高紫外峰有明显的蓝移现象.

气相平衡扩散法制备β-BBO薄膜

李利民;刘军芳;杨秋红;周国清;徐军

2005, 34(5):  853-855. 

摘要 ( 21 )   PDF (156KB) ( 29 )  

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用气相平衡扩散(VTE)法在α-偏硼酸钡单晶衬底上成功地制备出β-偏硼酸钡薄膜.使用X射线衍射技术(XRD)测试了样品的衍射峰,并比较了不同温度、不同保温时间、不同衬底方向对薄膜的影响.

Ti:Al2O3透明多晶陶瓷光谱特性分析

杨秋红;曾智江;徐军;苏良碧

2005, 34(5):  856-860. 

摘要 ( 28 )   PDF (258KB) ( 33 )  

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采用传统无压烧结工艺制备出透明性良好的掺Ti氧化铝陶瓷;测定了该陶瓷的吸收光谱、荧光光谱和激发光谱.结果表明,掺Ti氧化铝透明陶瓷样品在Mg与Ti掺入离子的摩尔比(NMg/NTi)较小时,表现出Ti3+离子的490nm特征吸收峰,即2T2→2E跃迁产生的宽带吸收;NMg/NTi较大时,陶瓷样品吸收光谱中不存在Ti3+离子吸收,其250nm处吸收为O2-→Ti4+的转移吸收.掺Ti氧化铝透明陶瓷样品Ti3+离子的发射谱线与单晶的相吻合,同时Ti3+在氧化铝陶瓷中分布很均匀,且Ti3+浓度较高时仍处于未畸变的八面体格位当中.氢气氛下烧结的陶瓷样品因MgO添加剂的存在而在410nm处产生Ti4+离子荧光发射;而280nm、420nm左右的荧光发射分别是由F+和F心造成的.

Ce3+:YAG晶体位错的研究

王召兵;张庆礼;殷绍唐;孙敦陆;苏静;张霞;邵淑芳

2005, 34(5):  861-864. 

摘要 ( 27 )   PDF (635KB) ( 34 )  

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本文报导了用中频感应加热提拉法生长Ce3+:YAG晶体,直径达45mm.对样品采用不同的化学试剂进行了时间不等的腐蚀,用偏光显微镜观察到不同形貌的位错蚀坑,分析了位错与晶体结构及生长工艺参数等因素之间的关系.

掺杂LiNbO3晶体的生长缺陷与其体全息存储性能的研究

刘金伟;刘国庆;江竹青;陶世荃

2005, 34(5):  865-869. 

摘要 ( 26 )   PDF (554KB) ( 27 )  

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本文叙述了利用侵蚀法研究掺杂LiNbO3的晶体缺陷,并讨论了晶体缺陷的形成机理以及其与体全息存储性能的关系.通过实验发现了常温下侵蚀铌酸锂晶体的规律,并利用侵蚀法观测到铌酸锂晶体样品表面呈三角锥状的位错侵蚀坑.测量了晶体样品的散射噪声,从中找出了晶体缺陷与存储图像质量关系.并发现掺Zn的Fe:LiNbO3晶体其晶体缺陷减少,晶体体全息存储性能有了明显提高.

固液界面形貌及其转变

李晨希;伞晶超;郭太明;王宏;王凤翔

2005, 34(5):  870-874. 

摘要 ( 24 )   PDF (897KB) ( 39 )  

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凝固时的固液界面通常为平面、胞状、枝晶状.在某些条件下结晶,会形成双胞结构、三胞结构、倾斜枝晶、密集分枝和退化枝晶等不规则界面.本文介绍了不规则界面的形貌特征,讨论了界面能各向异性、压力和温度对界面形貌的影响以及规则界面与不规则界面的相互转变等问题.当晶体沿着某些特定位向生长时,界面能接近于各向同性,晶体以密集分枝方式生长;当界面能各向异性时,大多数晶体以规则枝晶方式生长.在VF工艺中,低压下得到密集分枝界面;压力增加,界面以枝晶方式生长;压力进一步增加,重新得到密集分枝界面.

不同添加剂对纳米氧化锆粉体影响的探讨

王焕英;宋秀芹

2005, 34(5):  875-879. 

摘要 ( 18 )   PDF (519KB) ( 27 )  

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研究了不同添加剂乙醇、丙酮、硬脂酸铝、聚乙二醇、聚乙烯醇、溴代十六烷基吡啶在化学沉淀法制备纳米级氧化锆粉体的过程中对产物粒径、形状的影响,结果表明:乙醇、丙酮、聚乙烯醇对改善粉体团聚、使粒径减小有明显的作用,硬脂酸铝和溴代十六烷基吡啶可使产物粒径增大,聚乙二醇可以改变产物形状,得到纺锤形氧化锆,并对其影响机理进行了探讨.

压力引起的CdZnTe(111)表面局部形变

胡赞东;赵增林;张朋举;姬荣斌

2005, 34(5):  880-883. 

摘要 ( 29 )   PDF (762KB) ( 38 )  

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本文报道了在碲锌镉(CZT)晶片(111)Cd面上发现的等边三角形和四边形形变,并在CZT(111)面上做了压力实验.结果表明我们所发现的多边形是碲锌镉在压应力作用下产生的,不仅可以在(111)Cd面出现,也可以在(1 11)Te面出现.文中从经典的晶体范性形变理论和面心立方闪锌矿结构晶体所具有的滑移特性出发,阐明了出现在CZT(111)Cd面的多边形的形成机理,其内角必为60°或120°.并对磨抛工艺提出了改进意见.

铌酸锂晶体的缺陷及其控制

贺祥珂;薛冬峰;Kitamura Kenji

2005, 34(5):  884-888. 

摘要 ( 42 )   PDF (406KB) ( 49 )  

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针对铌酸锂晶体中的缺陷研究,本文总结了国内外学者提出的不同晶体缺陷模型及各自的特点,并介绍了我们提出的铌位依赖、锂位敏感模型.在分析晶体缺陷研究的基础上提出了对铌酸锂晶体进行缺陷控制的意义及理论依据,指出缺陷控制的主要任务是保护锂格位.本文还简要概括了铌酸锂晶体缺陷控制的主要手段,并建议从反映铌酸锂晶体性能的角度来研究缺陷结构.

CdGd2(WO4)4单晶的结构与磁性研究

侯碧辉;孙桂芳;刘国庆;孙威;王吉有

2005, 34(5):  889-893. 

摘要 ( 29 )   PDF (363KB) ( 32 )  

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采用提拉法生长尺寸为φ12mm×50mm的钨酸钆镉单晶,名义组分为CdGd2(WO4)4,研究表明该晶体具有白钨矿结构,属于四方晶系,晶格常数为a=b=0.5203nm,c=1.1359nm.样品的磁性测量质量比磁化强度与温度σ-T曲线,以及室温下磁化曲线σ-H,都表明晶体具有朗之万顺磁性,但又具有磁各向异性,室温下的x//=3.5018×10-3,χ⊥=3.4403×10-2;电子自旋共振实验也显示出各向异性的特征.a-b平面的两个最近邻Gd3+离子间电子自旋耦合作用较强,沿晶体c轴方向Gd3+离子间电子自旋耦合作用较弱,晶体的磁各向异性体现了晶体的结构特征.

DKDP晶体的柱面形貌与缺陷分析

郝秀红;常新安;臧和贵;陈学安;田玉莲

2005, 34(5):  894-897. 

摘要 ( 36 )   PDF (451KB) ( 33 )  

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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.

白宝石晶体的高温强度及强化技术研究进展

张俊计;徐军

2005, 34(5):  898-901. 

摘要 ( 19 )   PDF (206KB) ( 29 )  

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白宝石高温强度的降低主要是由于c轴方向受到压应力时产生r面双晶所引起的.高温强度的下降导致其抗热震性能降低,从而限制了白宝石晶体作为红外窗口和头罩材料的应用.白宝石晶体的强化主要以消除双晶核以及控制双晶的扩展来实现.本文分析了影响白宝石强度的主要因素,在此基础上对目前白宝石晶体强化的方法进行了总结和分析.

用MOCVD法在玻璃和Si(100)基片上制备TiO2薄膜

李丽娜;谷景华;张跃;路浩天

2005, 34(5):  902-906. 

摘要 ( 30 )   PDF (713KB) ( 45 )  

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采用大气开放式金属有机化合物化学气相沉积方法(AP-MOCVD),以四异丙醇钛(TTIP)为原料,在不同的实验条件下分别在Si(100)和玻璃基片上制备TiO2薄膜.当气化室温度为140℃,基片温度为350℃时,玻璃基片上生长的薄膜XRD谱中只出现了锐钛矿相(200)晶面的衍射峰,表明此时薄膜高度取向,在Si(100)基片上生长的TiO2薄膜也有取向性.通过SEM观察高度取向的TiO2薄膜表面出现四边形的微结构.

过渡层结构和生长工艺条件对Si基GaN的影响

冯玉春;胡加辉;张建宝;王文欣;朱军山;杨建文;郭宝平

2005, 34(5):  907-910. 

摘要 ( 33 )   PDF (593KB) ( 21 )  

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为了提高MOCVD外延硅基GaN材料的质量,在硅(111)衬底上以HT-AlN为缓冲层,在缓冲层上再生长变组份过渡层后外延生长GaN.过渡层为多层复合结构,分为高温变组分AlGaN、GaN、低温AlN、高温变组分AlGaN.在高温生长AlGaN和GaN层中插入一层低温生长AlN以缓解降温过程中应力对厚GaN层的影响,为了缓慢释放热应力、采用合适的慢降温工艺.当外延层的厚度小于1.7微米时GaN外延层无龟裂,而厚度不断增加时,GaN外延层产生龟裂.本文研究了AlN缓冲层生长温度、高温变组分AlGaN生长过程中生长时间的变化对所生长GaN材料的影响.采用三维视频显微镜、高分辨率双晶X射线衍射(DCXRD)、扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)和室温光致荧光光谱(RT-PL)对样品进行了测试分析.测试结果表明所研制的硅基GaN表面光亮、平整,过渡层的引入有利于降低外延层中应力,提高GaN结晶质量.

基于AlInGaAsP材料的应变平衡量子阱太阳能电池

孙强;许军;陈文浚;娄朝刚

2005, 34(5):  911-914. 

摘要 ( 43 )   PDF (252KB) ( 26 )  

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近年来,基于晶格匹配的多结太阳能电池光电转换效率已经接近30;[1,2],中国电子科技集团公司第十八研究所三结GaInP/GaAs/Ge电池技术已经达到小批量生产水平.为了进一步提高多结太阳电池的转换效率,可以采用增加pn结的数量和优化三结电池子电池带宽组合等办法,但上述途径受到材料晶格匹配的限制,目前同时实现晶格匹配和最佳带宽的材料生长还存在一些问题.为此,我们采用与多结电池技术兼容的设备和材料,开展了基于AlInGaAsP材料的应变平衡量子阱太阳能电池的研究.本文给出GaAs单结量子阱电池的实验过程及结果,证实了量子阱结构的引入确实能够提高电池的输出电流.随着研究的深入,我们希望用此结构作为中间电池,以提高三结电池的效率.

用于四结电池的InGaAsN材料研究

乔在祥;赵新杰;陈文浚

2005, 34(5):  915-919. 

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随着InGaP2/InGaAs/Ge三结太阳电池技术日趋成熟,具有更高理论效率的基于GaAs体系的四结电池新材料AlInGaP/InGaAs/?(新材料)/Ge已经受到人们的关注,经过计算,要求新材料的禁带宽度应该为0.95eV～1.05eV.InxGa1-xAs1-xNy材料的禁带宽度可以调整为0.95eV～1.05eV,是有望实现突破的材料.我们通过选取合适的生长方案,在D180MOCVD系统上外延生长了InxGa1-xAs1-yNy材料,并通过高分辨X光双晶衍射仪、分光光度计以及电化学电容-电压(EC-V)测试仪等对材料性能进行了分析.获得了室温下禁带宽度为1.17eV的InxGa1-xAs1-xNy材料.

外加电场法制备周期极化铌酸锂的重要结构参数的数值分析

纪磊;于建;倪文俊;武星;桑梅;李世忱

2005, 34(5):  920-925. 

摘要 ( 23 )   PDF (480KB) ( 26 )  

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外加电场法制备周期极化铌酸锂工艺的众多结构参数对极化进程有潜在的影响.本文采用数值方法系统的分析了周期极化的重要结构参数的影响,这些参数包括绝缘层介电常数、绝缘层厚度、电极宽度、外加电压幅度和光栅周期.证明了对极化进程影响最为显著的是电极宽度、外加电压幅度和光栅周期,它们应该是设计极化结构时需要考虑的主要参数.相对的,绝缘层介电常数、绝缘层厚度对极化进程的影响在一定条件下可以忽略.本文由此推论了一种简洁合理的极化结构设计步骤.另外,本文得到了光栅周期与最优电极宽度的二次拟合公式,它为设计提供了依据,降低了复杂程度.

凝胶体系中生物矿物生长的研究进展

陈村元;郑辉;欧阳健明

2005, 34(5):  926-930. 

摘要 ( 24 )   PDF (573KB) ( 27 )  

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近年来,生物矿化的模拟和仿生材料的研究十分引人注目.凝胶体系是模拟生物矿化的有效介质.本文综述了凝胶中羟基磷灰石、透钙磷石、磷酸钙等磷酸盐,文石、方解石、球霰石等碳酸钙,碳酸钡和草酸钙等生物矿物生长的研究进展,讨论了生长参数如凝胶种类、凝胶化学性质、吸附到凝胶表面的物质种类、介质pH、生长时间等对这些矿物晶体生长的影响,最后指出了该领域所面临的问题和将来的发展方向.

热压工艺参数对N型(Bi2Te3)0.90(Sb2Te3)0.05(Sb2Se3)0.05热电材料电学性能的影响

吕强;荣剑英;赵磊;张红晨;胡建民;信江波

2005, 34(5):  931-935. 

摘要 ( 33 )   PDF (407KB) ( 19 )  

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通过熔炼/研磨/热压方法制备了N型(Bi2Te3)0.90(Sb2Te3)0.05(Sb2Se3)0.05热压合金样品,测量了由不同工艺参数(热压温度、热压压力)制备的样品的Seebeck系数和电导率.分析了热压参数对热电性能产生的影响.特别是发现了在实验压力范围内增加热压压力会使热压样品的Seebeck系数和电导率都有所提高,这与Seebeck系数和电导率通常变化趋势相反的规律有显著差异,其结果对热压样品的电学性能提高有积极的影响.

用AAO模板法制备高度定向碳纳米管阵列的研究进展

张坚;李明华;魏爱香;陈进;曾国勋;张海燕

2005, 34(5):  936-939. 

摘要 ( 27 )   PDF (461KB) ( 15 )  

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用二步氧化法可以在草酸或硫酸中制备多孔氧化铝(AAO)模板,这种模板成本低,高度有序,六角排列.利用化学气相沉积技术可以制备高度定向生长的碳纳米管,这将有利于研究碳纳米管的性质和它在纳米电子器件及其他领域的应用.本文介绍了AAO模板的阳极氧化工艺,成膜机理以及不同电解液,氧化电流、电压等因素对纳米孔道的影响.讨论了催化剂和气相沉积温度对碳纳米管特性的影响,并指出这种制备碳纳米管的技术需要深入研究的问题.

薄膜结构性能变化中的"温度临界点"

张丽伟;卢景霄;李瑞;冯团辉;靳锐敏;张宇翔;李维强;王红娟

2005, 34(5):  940-943. 

摘要 ( 25 )   PDF (239KB) ( 22 )  

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本文先从理论角度说明了薄膜结构性能变化中存在"温度临界点",然后借助于XRD、Raman等测试仪器研究分析了Si薄膜、AZO薄膜在晶化过程、晶粒长大过程以及性能突变中的"温度临界点".结果显示:薄膜结构性能变化中确实存在"温度临界点";在"温度临界点"前后薄膜结构性能的变化规律曲线出现拐点.进而推论:薄膜的结构性能在随温度变化中"温度临界点"可能不止一个.

锐钛型纳米二氧化钛的制备、表征及其机理的研究

孙秀果;张建民;周炬;李更辰

2005, 34(5):  944-947. 

摘要 ( 24 )   PDF (247KB) ( 27 )  

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以Ti(SO4)2为原料,沸腾回流强迫水解制备了TiO2粉体,利用XRD、TEM、IR等手段对样品进行表征,并对其制备机理进行了较为深入的研究.结果表明,该法制得了水合TiO2为锐钛矿相的结构,经400～600℃煅烧,样品的粒径均为100nm以下,大小分布均匀.

实现受激光发射探索Si基激光器

彭英才;X.W.Zhao;傅广生;王英龙

2005, 34(5):  948-953. 

摘要 ( 23 )   PDF (404KB) ( 23 )  

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本文首先评论了近5年来各类Si基纳米材料在光增益和受激光发射特性研究方面所取得的最新进展.进而指出,晶粒有序的小尺寸和高密度纳米晶Si(nc-Si),具有载流子三维量子受限的局域化纳米结构和具有高激活浓度Er掺杂的nc-Si:Er/SiO2纳米薄膜,将是实现Si基激光器的主要有源区材料.最后,对这一领域的今后发展趋势进行了初步展望.预计在今后的3～5年内,实现Si基激光器的探索性研究高潮即将到来,并极有可能获得重大突破性进展,即在进一步提高发光效率的基础上,实现稳定可靠的光增益和受激光发射特性.而后再用3～5年的时间,通过优化结构形式与工艺技术,研制出具有器件实用化水平的Si基激光器.

不锈钢衬底的抛光处理对碳纳米管薄膜场发射性能的影响

樊志琴;朱庆芳;杨仕娥;姚宁;鲁占灵;张兵临

2005, 34(5):  954-959. 

摘要 ( 24 )   PDF (739KB) ( 40 )  

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在抛光的和未抛光的不锈钢衬底上,利用微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)方法从甲烷和氢气的混合气体中沉积碳纳米管薄膜,并对其场发射性能进行了研究.实验发现,不锈钢衬底的机械抛光能降低碳纳米管膜的开启场强,增大它的发射电流密度.在同一场强7.5 V/μm下,衬底未抛光样品的电流密度为2.9 mA/cm2,而衬底抛光样品的电流密度达到5.5 mA/cm2.低开启场强和大发射电流密度意味着β增大,说明机械抛光能使碳纳米管膜的β增大.

前沿信息

2005, 34(5):  960-961. 

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投稿需知

2005, 34(5):  962. 

摘要 ( 5 )   PDF (72KB) ( 18 )  

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