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化学计量比LiNbO3晶体的畴结构及完整性研究

孙敦陆 , 杭寅 , 张连瀚 , 钱小波 , 李世峰 , 徐军 , 罗国珍 , 祝世宁 , 朱永元 , 圣明

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2002.04.013

本文对用助熔剂提拉法生长的两种化学计量比LiNbO3晶体进行了测试分析,并与同成分LiNbO3晶体相比较.通过差热分析和X射线粉末衍射测试,得出随着晶体中Li2O含量的增加,其居里温度变高,晶格常数变小.用酸腐蚀晶体,通过直接观察和金相照片,分析其畴结构,得出SLN11是单畴生长,首次观察出SLN19晶体在Z切面上出现了三块面积较大的对称反畴区,将其称为区域性单畴.另外,还对晶体在(001)方向抛光面的不同位置测量了其回摆曲线,得到了其中SLN19晶体有着较完整的结晶面.期望通过改变生长参数,长出完全单畴且更加接近化学计量比的LiNbO3晶体.

关键词: 居里温度 , 晶格常数 , 区域性单畴 , 回摆曲线

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 , 国清 , 圣明 , 徐军 , 干福熹

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2005.05.014

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.

关键词: 白宝石 , γ-LiAlO2 , 气相传输平衡 , GaN , 衬底

温梯法白宝石晶体的表面形貌研究

彭观良 , 圣明 , 国清 , 李抒智 , 王银珍 , 邹军 , 苏凤莲 , 刘世良 , 徐军

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2004.06.002

本文采用导向温梯法(TGT)生长[0001]方向的白宝石晶体,利用气相传输平衡(VTE)技术对晶体表面进行处理,发现双面抛光的C面白宝石晶片高温下与富锂(Li2O蒸气)气氛发生反应,表面生成一层γ-LiAlO2,随着VTE反应温度从750℃下降到730℃,γ-LiAlO2晶核的颗粒也随着减小,在730℃时已在1μm以下,经稀盐酸(HCl)腐蚀后形成多孔的表面,此方法有望制备出用于外延GaN的多孔衬底.

关键词: 白宝石 , 温梯法 , 气相传输平衡 , 多孔表面 , GaN , 多孔衬底

非极性GaN薄膜及其衬底材料

健华 , 圣明 , 邹军 , 黄涛华 , 徐军 , 谢自力 , 韩平 , 张荣

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2006.04.022

本文分析了在不同衬底上生长无极性GaN薄膜的情况,这些衬底主要包括γ-LiAlO2、r面蓝宝石等.通常在蓝宝石上制备的GaN外延膜是沿c轴生长的,而c轴是GaN的极性轴,导致GaN基器件有源层量子阱中出现很强的内建电场,发光效率会因此降低,发展非极性面外延,有望克服这一物理现象,使发光效率提高.

关键词: r面蓝宝石 , γ-LiAlO2 , a面GaN , m面GaN

LiAlO2衬底上ZnO薄膜的溶胶-凝胶法制备和表征

林辉 , 宋涛 , 健华 , 黄涛华 , 夏国栋 , 邹军 , 董亚明 , 王军 , 圣明

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2007.04.033

采用溶胶凝胶法在LiAlO2(302)衬底上制备了ZnO薄膜.用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对样品的结构和形貌进行了表征.XRD结果表明,随着热处理温度的升高(350℃、450℃、550℃、600℃、800℃),所得到的薄膜分别为单相ZnAl2O4(350℃),ZnAl2O4和ZnO的混合相(450℃)以及单相的ZnO(550℃、600℃、800℃),并且ZnO薄膜c轴择优取向的生长趋势随温度升高相应明显.SEM图像显示,随着热处理温度的升高,ZnO薄膜的粒径相应变大.

关键词: 溶胶-凝胶法 , LiAlO2 , ZnO , XRD , SEM

γ-LiAlO2晶体的生长及掺镓研究

彭观良 , 庄漪 , 邹军 , 王银珍 , 刘世良 , 国清 , 圣明 , 徐军 , 干福熹

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2005.03.004

由于与GaN晶格失配小(约1.4%),γ-LiAlO2单晶有望成为GaN外延衬底材料.本文首先使用提拉法生长出了尺寸达φ45×50mm3的γ-LiAlO2单晶,然后采用Ga2O3作为掺杂剂,仍用提拉法生长出了三种不同掺镓浓度的LiAl1-xGaxO2(x=0.1,0.2,0.3)晶体,并用X射线粉末衍射(XRPD)分别对晶体及坩锅中剩余的熔体的成份进行了表征.结果表明LiAl-xGaxO2(x=0,0.1,0.2,0.3)晶体归属于γ-LiAlO2结晶结构,Ga3+离子部分地取代Al3+离子,发生分凝且分凝系数小于1.

关键词: 晶体生长 , 提拉法 , γ-LiAlO2 , LiAl1-xGaxO2 , 掺质

γ-LiAlO2晶体生长挥发和腐蚀研究

邹军 , 彭观良 , 陈俊华 , 李抒智 , 杨卫桥 , 国清 , 徐军 , 圣明

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2004.06.024

本文采用导向温度梯度法生长出了透明γ-LiAlO2晶体,借助扫描电镜和X射线粉末衍射系统地研究了温度梯度法生长晶体的工艺过程,坩埚中晶体上部为LiAl5O8和LiAlO2多晶体,中部[100]方向自由结晶形成了单一透明的γ-LiAlO2晶体,下部为钼金属颗粒,蓝宝石籽晶被严重污染;坩埚内分成上、中、下三部分是晶体生长过程中熔体组分中Li2O挥发和腐蚀造成的.

关键词: 铝酸锂 , 导向温度梯度法 , , 氧化锂

γ-LiAlO2晶体的退火研究

邹军 , 彭观良 , 陈俊华 , 钱晓波 , 李抒智 , 杨卫桥 , 国清 , 徐军 , 圣明

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2004.06.010

利用温度梯度法生长出了透明的γ-LiAlO2单晶,通过扫描电镜和X射线薄膜衍射分析了不同退火气氛对所切得的(001)晶片表面结构的影响.结果表明:1100℃/70h空气和真空中的退火处理使γ-LiAlO2晶片表层变成LiAl5O8多晶,而同温度富锂气氛退火可以有效地抑制锂的挥发,保持了晶格完整性并且提高了晶体质量.

关键词: 温度梯度法 , 退火 , γ-LiAlO2 , VTE

r面白宝石单晶的温梯法生长及缺陷研究

彭观良 , 国清 , 庄漪 , 邹军 , 王银珍 , 李抒智 , 杨卫桥 , 圣明 , 徐军

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2005.04.019

本文描述使用温梯法(TGT)生长(1102)方向的白宝石单晶,应用X射线双晶摇摆曲线(XRC)测定了晶体内部的完整性,再利用KOH熔体腐蚀出样品的r面(1102)上的位错蚀坑,借助扫描电子显微镜(SEM)进行观察,发现r面白宝石的位错腐蚀坑呈等腰三角形,并且有台阶状结构,并分析了位错的成因.

关键词: 温梯法 , r面白宝石 , 位错 , 化学腐蚀 , 腐蚀坑 , 缺陷

退火对Si(111)衬底上ZnO薄膜的结构和发光特性的影响

汪洪 , 苏凤莲 , 圣明 , 宋学平 , 刘艳美 , 李爱侠 , 尹平 , 孙兆奇

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2006.03.050

采用磁控溅射法在硅(111)衬底上制备了C轴高度取向的ZnO薄膜,并研究了退火温度和氧气气氛对ZnO薄膜晶体质量、晶粒度大小和光致发光谱的影响.X射线衍射表明,所有薄膜均为高度C轴择优取向,当退火温度低于900℃时,随着退火温度的升高,薄膜的取向性和结晶度都明显提高.室温下对ZnO薄膜进行了光谱分析,退火后的样品均可观测到明显的紫光发射.在一定的退火温度范围内,还可以观测到明显的紫外双峰.空气中退火的样品,当退火温度达到或高于600℃还可观测到绿光发射.实验结果表明,发光峰强度随退火温度和氧气气氛不同而不同,通过改变退火时的温度和氧气气氛可以改变ZnO薄膜的微结构和发光性质.

关键词: ZnO薄膜 , 磁控溅射 , X射线衍射 , 光致发光

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