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同步辐射单色光形貌术观察6H-SiC单晶中的微管缺陷

胡小波 , 徐现刚 , 李现祥 , 董捷 , 韩荣江 , 王丽 , 李娟 , 王继扬 , 田玉莲 , 黄万霞 , 朱佩平

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2004.03.012

采用同步辐射单色光形貌术观察了6H-SiC单晶中的微管缺陷,发现晶片中Burgers矢量为1c的螺位错具有较高的密度.此外,还观察到对应较大Burgers矢量的微管.基于微管附近的应变场,并根据衍射几何,模拟计算了一系列具有不同Burgers矢量的微管在形貌像中的直径,计算结果与实验观察符合较好.

关键词: 同步辐射单色光形貌术 , 6H-SiC单晶 , 微管 , 模拟计算

温度及温度梯度对SiC单晶生长的影响

李现祥 , 李娟 , 董捷 , 王丽 , 姜守振 , 韩荣江 , 徐现刚 , 王继扬 , 胡小波 , 蒋民华

功能材料

利用升华法在高温低压下生长大直径SiC单晶.通过实验发现:在相同的轴向温度梯度下,SiC晶体平均生长速率随籽晶温度的升高而变大.通过减小轴向温度梯度,降低晶体生长界面的径向过饱和度分布,可以抑制多型的生长.通过优化温场的径向温度梯度,利用φ50mm的籽晶进行生长,得到了φ57mm的SiC单晶,实现了晶体的扩径生长.

关键词: SiC单晶 , 温度及温度梯度 , 生长速率 , 多型 , 扩径生长

显微激光拉曼光谱法鉴别SiC晶体的多型体结构

韩荣江 , 王继扬 , 徐现刚 , 胡小波 , 董捷 , 李现祥 , 李娟 , 姜守振 , 王丽 , 蒋民华

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2004.06.001

利用显微激光拉曼光谱法对掺氮6H-SiC单晶中的寄生多型体进行了鉴别,结果表明其中有4H-SiC和15R-SiC两种寄生多型体.不同SiC多型体的纵光学声子与等离子体激元的耦合模(LOPC模)表明:在掺氮6H-SiC单晶的生长条件下,6H-SiC的掺氮效应与4H-SiC存在明显差别,而与15R-SiC的掺氮效应相似.

关键词: 显微激光拉曼光谱法 , 碳化硅单晶 , 多型体鉴别 , 掺氮效应

6H-SiC单晶(0001)Si-面的表面生长形貌

韩荣江 , 王继扬 , 胡小波 , 董捷 , 李现祥 , 李娟 , 王丽 , 徐现刚 , 蒋民华

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2004.03.013

利用光学显微镜的反射模式观察了升华法生长的6H-SiC单晶(0001)Si-面的生长形貌,应用台阶仪测定了生长台阶高度.实验发现,6H-SiC单晶的生长台阶呈螺旋状,生长台阶呈现出了韵律束合现象.在单晶中间部分,生长台阶稀疏,台面较宽,约80μm左右,台阶高度较小,约20～50nm,比较宽的台面上存在小生长螺旋.外围单晶区域,生长台阶比较密集,其台阶高度较大,约300～700nm,台面宽度较小,约2～5μm.生长台阶在前进过程中受单晶中的微管缺陷影响,在微管的附近出现弯曲.

关键词: 6H-SiC单晶 , 表面生长形貌 , 生长台阶 , 韵律束合现象

6H-SiC单晶中的微管和小角度晶界

韩荣江 , 王继扬 , 胡小波 , 徐现刚 , 董捷 , 李现祥 , 蒋民华

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2004.03.002

利用透射偏光显微术、同步辐射X射线形貌术、高分辨X射线衍射方法对6H-SiC(0001)晶片中的微管和小角度晶界等缺陷进行了研究.实验发现,在透射偏光显微镜下,微管通常呈现为蝴蝶形,这是由于微管周围存在着应力场,且应力分布不均匀,当线偏振光在通过微管周围区域时传播速度不同造成的.从X射线背反射同步辐射形貌像得到晶片中微管的Burgers矢量大小在2c到10c之间.从晶片00012衍射的双晶衍射摇摆曲线可以看出,晶片的中间大部分区域质量很好,双晶衍射峰为单峰且半峰宽很窄,一般为35"左右.在外围区域双晶衍射峰的半峰宽变宽,有些区域还会出现衍射峰的分裂,这说明外围区域有嵌镶块结构存在.

关键词: 透射偏光显微术 , 同步辐射X射线形貌术 , 高分辨X射线衍射 , 6H-SiC单晶 , 微管 , 小角度晶界

硅酸镓镧晶体研究进展

王继扬 , 韩荣江 , 尹鑫 , 张怀金 , 胡小波 , 邵宗书 , 蒋民华

功能材料

综述了硅酸镓镧晶体近20年来的研究概况.介绍了这种晶体的结构、生长和性质,讨论和总结了研究进展及趋势.指出采用替代或双掺的方法取代该晶体中的镓及提高晶体生长质量及重复性,降低成本是该晶体实用化的关键.并提出重视在旋光效应存在条件下电光效应的利用.

关键词: 硅酸镓镧 , 单晶生长 , 性质

高分辨X射线衍射法研究碳化硅单晶片中的多型结构

董捷 , 胡小波 , 徐现刚 , 王继扬 , 韩荣江 , 李现祥

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2004.06.009

我们采用高分辨X射线衍射法对SiC单晶片中的多型结构进行了研究,研究发现在以4H-SiC为籽晶的晶体生长过程中,4H-SiC、6H-SiC、15R-SiC出现两相共存或三相共存现象.在单相、两相或三相共存区,X射线摇摆曲线具有明显不同的特征.根据多型结构,可以对摇摆曲线中的衍射峰进行鉴定.

关键词: 碳化硅 , 多型 , 高分辨X射线衍射仪 , 摇摆曲线

皮江法物料导热系数测定

傅大学 , 张伟 , 王耀武 , 彭建平 , 狄越忠 , 陶绍虎 , 冯乃祥

材料与冶金学报

采用稳态平板法测定了皮江法炼镁工艺物料的导热系数.结果表明:温度升高,原料中硅铁配入量增加,以及添加CaF2都能提高物料的导热系数.随着还原反应进行,物料的导热系数降低.添加CaF2将降低还原渣的导热系数.对于添加3％ CaF2的还原原料导热系数与温度的关系为λ=2.88×10-4T+0.14;添加3％ CaF2、还原率为78％的还原渣的导热系数与温度的关系为λ=4.95×10-5T+0.08.

关键词: 导热系数 , 平板法 , 还原 , 皮江法