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碲锌镉单晶体的正电子寿命研究

唐世红 , 赵北君 , 朱世富 , 王瑞林 , 高德友 , 陈俊 , 张冬敏 , , 方军 , 洪果

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2006.02.023

用正电子湮没技术(PAT)研究了原料富Cd改进布里奇曼法生长的碲锌镉单晶样品退火前后的缺陷.刚生长的样品缺陷寿命值较高,其内部存在的点缺陷主要是占优势的Cd空位,用富Cd同成份源Cd1-xZnxTe气氛对样品在不同温度下等时退火后,发现样品的正电子寿命参数对退火温度表现出很强的依赖关系,通过对样品退火过程中空位的迁移、聚集及消失情况分析,得出较适宜的退火温度约为700℃.

关键词: 碲锌镉 , 正电子湮没技术 , 寿命 , 退火

CdSiP2单晶生长及防爆工艺研究

吴圣灵 , 赵北君 , 朱世富 , , 陈宝军 , 杨辉 , 王小元 , 孙宁

人工晶体学报

对磷硅镉(CdSiP2)单晶生长过程中发生爆炸的原因进行了分析,设计出新型的逐层减压坩埚.通过在内外层坩埚之间的空腔内加入适量CdSiP2粉末产生的蒸气压,平衡和降低了晶体生长过程中坩埚内壁承受的压力,实现逐层减压,从而减小了内层坩埚形变,降低了生长容器爆炸的几率.同时,改进了布里奇曼生长法的降温工艺,生长出尺寸达φ14 mm×32mm的CdSiP2单晶体.X射线分析表明单晶衍射面为(204)晶面,回摆峰半峰宽值为0.434,衍射谱峰强度高,具有良好的对称性;晶体在1500~7500 cm-1波数范围的红外透过率达55%,吸收系数为0.10 ~0.17 cm-1,电阻率1.3×107 Ω·cm.

关键词: 改进布里奇曼法 , CdSiP2晶体 , 逐层减压坩埚

磷硅镉的差热分析与晶体生长

杨辉 , 朱世富 , 赵北君 , , 陈宝军 , 吴圣灵 , 吴敬尧 , 孙宁

稀有金属材料与工程

利用毛细管中的差热分析研究了磷硅镉晶体的热力学性质,得到了磷硅镉的熔点和凝固点分别为1139和1126℃,过冷度为13℃.根据差热分析结果,对晶体生长炉以及温场分布进行了优化,采用改进的布里奇曼法生长得到了直径15mm,长40 rnm的无开裂磷硅镉晶体.利用X射线衍射,能谱以及红外分光光度计对晶体进行了表征.发现了(112)解理面,能谱测试表明晶体符合化学计量配比,在7000~1500 cm-1红外透光范围内红外透过率达到55%.所有表征手段显示得到的晶体结构完整,光学性能良好,可用于器件的制作.

关键词: 磷硅镉 , 晶体生长 , 表征 , 差热分析

磷锗锌多晶合成过程的中间生成物研究

曹新玲 , 朱世富 , 赵北君 , 陈宝军 , , 王志超 , 张建强 , 杨登辉

人工晶体学报

两温区气相输运法合成ZnGeP2多晶过程中,易生成一些高熔点的杂质,导致合成材料的纯度较低.选取ZnGeP2多晶合成过程中几个重要温度的合成产物,进行X射线衍射(XRD)和能谱色散分析(EDS),结果表明:ZnGeP2多晶合成过程的中间生成物主要为Zn3P2、ZnP2和GeP等.根据分析结果,对合成工艺进行了改进,合成出外观完整、内部致密的ZnGeP2多晶锭.用XRD进行分析,结果表明:改进工艺后合成的是高纯单相ZnGeP2多晶材料,为高质量单晶体生长奠定了可靠基础.

关键词: 磷锗锌 , 气相输运法 , 中间生成物

磷锗锌单晶体的腐蚀研究

张羽 , 赵北君 , 朱世富 , 陈宝军 , , 孙永强 , 程江 , 梁栋程

人工晶体学报

报道了一种新的ZnGeP2晶体择优腐蚀剂及其腐蚀工艺,即先采用研磨、物理机械抛光和HCl+HNO3热化学抛光获得表面平整无划痕的ZnGeP2晶片,然后将晶片在室温下采用HF(40%):HNO3(65%):CH3COOH(99.5%):H2O:I2=2 mL:2 mL:1 mL:1 mL:4 mg腐蚀剂超声振荡腐蚀8 min;在扫描电镜下观察到ZGP(110)和(204)晶面的腐蚀坑,蚀坑形貌清晰,具有立体感,(110)晶面蚀坑呈四边形,(204)晶面蚀坑呈五边形,取向一致,蚀坑密度(EPD)约为104/cm2.从理论上对蚀坑形貌的形成机理进行了分析.

关键词: ZnGeP2晶体 , 化学腐蚀 , 蚀坑形貌

液相合成硒化镉(CdSe)热力学研究

, 赵北君 , 朱世富 , 王瑞林 , 陈松林 , 李艺星 , 罗政纯 , 任锐

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2004.03.010

本文报道了对硒化镉(CdSe)合成反应的反应焓变,反应熵变,Gibbs自由能以及配料的化学计量的分析计算,从热力学角度论证了在中温(~650℃)下直接液相合成高纯CdSe的可能性.按照理论分析结果选择技术参量进行了CdSe液相合成实验,并采用X射线粉末衍射谱法对合成产物进行了分析,结果证实了热力学分析的正确性.

关键词: 热力学 , 合成 , CdSe , XRD

CdSiP2晶体的生长与热膨胀性质研究

杨辉 , 朱世富 , 赵北君 , , 陈宝军 , 孙宁 , 吴敬尧 , 林莉

人工晶体学报

设计出PBN内衬的逐层减压石英生长安瓿,采用改进的垂直布里奇曼法,获得了完整无开裂的CdSiP2晶体,尺寸达φ15 mm × 65 mm.采用高分辨X射线衍射、扫描电子显微镜和X射线能谱仪对生长的晶体进行测试表明,生长晶体化学成分非常接近CdSiP2的理论化学配比,结晶性良好.运用红外分光光度计以及红外显微镜对厚度2mm的CdSiP2晶片进行了红外光学性能测试,结果表明,在2~5 μm范围内的红外透过率在53%以上,晶片的红外透过率均匀性接近90%.对CdSiP2晶体a轴方向与c轴方向的热膨胀系数αa和αc分别进行了测定,在温度620K时,a轴方向的热膨胀系数αa高达4×10-6 K-1,几乎为αc的三倍.计算得到Cd-P键rCd-P的热膨胀系数为17×10-6 K-1,比Si-P键rSi-P大得多,采用电子结构理论分析了CdSiP2晶体各向异性热膨胀机理.

关键词: CdSiP2 , 晶体生长 , 布里奇曼法 , 热膨胀

CdGeAs2晶体退火与红外光学均匀性分析

唐婧婧 , 赵北君 , 朱世富 , , 陈宝军 , 黄巍 , 刘维佳 , 张聪

人工晶体学报

采用AIM-8800红外显微镜观察了CdGeAs2晶体的面扫描红外透过图像,分别在2.3~4μm、4~8 μm和8~18μm三个波段对退火前后的CdGeAs2晶片红外透过率和面扫描红外透过图像进行了对比分析,研究了晶体的红外均匀性.结果表明,CdGeAs2晶体在多晶粉末包裹下经450℃退火150 h后,其红外透过率和红外透过均匀性都得到较大程度的改善,其中在2.3 ~4μm和4~8μm波段的改善效果尤为显著;分析了影响晶体红外透过率和均匀性的主要因素,探讨了改善晶体均匀性的可能途径.研究结果对于快速评判CdGeAs2晶片质量具有重要的实用价值.

关键词: CdGeAs2晶体 , 退火 , 红外透过率 , 光学均匀性

硒化镉多晶原料的提纯

李艺星 , 赵北君 , 朱世富 , 王瑞林 , 陈松林 , , 罗正纯 , 任锐

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2004.03.015

采用改进的垂直无籽晶气相法生长大尺寸高质量的CdSe单晶体要求原料的纯度高.本文根据差热(DTA)和热失重(TG)测试结果,设计出连续抽空区域升华提纯CdSe原料的新方法,用该方法提纯的原料生长出大尺寸、高质量的CdSe单晶体.等离子体质谱仪(ICP-MS)分析结果表明,新方法对CdSe的提纯是有效的,纯化后的原料可以生长出大尺寸高质量的CdSe单晶体.

关键词: 硒化镉 , 提纯 , 差热分析 , 热重分析 , 等离子体质谱分析鲻

AgGa0.7In0.3Se2晶体热膨胀行为研究

吴莉姝 , 赵北君 , , 陈宝军 , 朱世富 , 黄巍 , 杨登辉 , 沙铭 , 王文阳

人工晶体学报

采用一种新的定向方法,快速定出了AgGa0.7In03Se2晶体c轴方向,制备得到[001]、[100]方向的块状样品;采用德国B(a)hr公司的WinTA 100热膨胀仪对其进行测试,分别获得了晶体沿c轴、a轴方向的热膨胀系数,分析了它们随温度变化的规律以及晶体出现反常热膨胀的机制;计算出晶体的体热膨胀系数和各向异性因子,分析讨论了晶体非轴向热膨胀系数在不同温度下随cos2φ的变化规律.

关键词: AgGa0.7In0.3Se2 , c轴定向 , 热膨胀

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