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红外窗口和整流罩材料研究现状与发展趋势

李跃龙 , 黎建明 , 苏小平 , 杨海 , 那木吉拉图 , 李楠 , 杨鹏 , 李金权

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2007.04.035

介绍红外窗口的三个综合性能评价因子:热破裂品质因子、光畸变品质因子、抗热冲击品质因子;并用它们评价了氟化镁、尖晶石、氮氧化铝、蓝宝石、硫化锌和硒化锌、金刚石等主要的红外窗口和整流罩材料;综述其国内外的研究现状,并对其未来的发展趋势发表了自己的观点.

关键词: 红外 , 窗口 , 整流罩 , 品质因子

蓝宝石强化研究进展

张明福 , 张海亮 , 郭怀新 , 韩杰才 , 杨海 , 霍承松 , 黎建明

材料导报

蓝宝石窗罩在气动热效应作用下易产生破裂,使其结构/功能失效.提高蓝宝石高温强度可有效抑制其高温断裂行为.结合国内外研究成果,从蓝宝石高温失效机理、蓝宝石高温强度表征新方法和蓝宝石强化方法等方面,综合评述了蓝宝石强化研究领域的最新成果,其中重点介绍了蓝宝石强化的研究进展,最后指出了我国蓝宝石强化研究的努力方向.

关键词: 蓝宝石 , 失效机理 , 强化 , 进展

6英寸砷化镓单晶VGF法生长中坩埚-埚托间隙对晶体生长过程影响

涂凡 , 苏小平 , 张峰燚 , 黎建明 , 丁国强

稀有金属 doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2011.04.024

在VGF法生长6英寸GaAs单晶的实际生长过程中,坩埚与坩埚托之间难以实现完全的理想贴合.坩埚与埚托之间的空隙对晶体生长过程中的温场和固液界面形状影响较大.通过模拟计算5种不同的空隙形状时的温场与热应力分布,发现随着空隙面积的增大,固液界面在轴向上的位置逐渐下降.在锥形空隙情况下,得到一个平坦的固液界面.设计了两种不同的空隙填充方案,模拟计算的结果表明,液态Ga完全填充时,在晶体轴向上热应力的分布较为平缓,有利于生长低位错、高质量的GaAs单晶.

关键词: 垂直梯度凝固 , 数值模拟 , 空隙 , 固液界面 , 热应力分布

SiO2/TiO2比值及辅料对钒钛烧结矿软熔滴落性能的影响

甘勤 , 何群 , 黎建明 , 姜汉武 , 孙康

钢铁

在实验室模拟攀钢现场条件,研究了提高SiO2/TiO2比值(增加富矿粉配比)和添加萤石、氧化锰、重晶石、硼泥等辅料对钒钛烧结矿软熔滴落性能的影响.结果表明,提高SiO2/TiO2比值和添加萤石、氧化锰、重晶石、硼泥等辅料均有利于改善钒钛烧结矿软熔滴落性能.

关键词: SiO2/TiO2 , 辅料 , 钒钛烧结矿 , 软熔滴落性能

泡生法生长大尺寸蓝宝石晶体的生长速率研究

蔡迅 , 黎建明 , 刘春雷 , 李楠

人工晶体学报

采用晶体生长数值模拟软件CrysMAS对泡生法生长蓝宝石晶体过程的温场进行了研究,利用数值模拟结果来调节晶体生长实验的生长速率,成功的长出了质量为91.3 kg的高质量蓝宝石晶体,并将模拟结果与实验结果进行了对比.结果表明:数值模拟结果能很好的反映出晶体在不同时刻的生长状态.晶体在生长初期应保持较低的生长速度,在等径生长阶段,晶体的最大生长速度应低于1002 g/h.

关键词: 泡生法 , 蓝宝石 , 数值模拟 , 固液界面 , 生长速度

掺锌(100) GaSb 单晶的生长

黎建明 , 屠海令 , 郑安生 , 邓志杰 , 罗志强

稀有金属 doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2001.05.001

采用 LEC 方法研制出掺锌(100) GaSb 单晶;用霍尔测量法算出的锌掺杂浓度计算得出锌的有效分凝系数 keff 约为 0.84±0.01,沿晶体生长方向随着锌浓度的提高,位错密度缓慢增加,数值约为 (2～3.2)×103cm-2,当掺锌浓度大于 3×1019cm-3 以后, GaSb 发生简并,载流子浓度随掺锌浓度的增加缓慢提高.采用重掺锌母合金作掺杂剂,可减少锌的损失,较好地控制掺杂浓度.

关键词: GaSb , 有效分凝系数 , 位错密度 , 简并

VGF法生长6英寸Ge单晶中热应力的数值模拟优化

丁国强 , 苏小平 , 张峰燚 , 黎建明 , 冯德伸

稀有金属 doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2011.02.016

VGF技术生长单晶时温度梯度较低,生长速率较小.目前已成为生长大直径、低位错密度晶体的主流技术之一.采用数值模拟研究了VGF法6英寸低位错Ge单晶的生长,结果表明在采用自主研发的VGF炉生长6英寸Ge单晶时,晶体生长过程中晶体与熔体中均具有较低的温度梯度(这里的温度梯度是指的界面附近的温度梯度),尤其当晶体生长进入等径生长阶段后,晶体中的轴向温度梯度在2-3K·cm-1之间,熔体中的轴向温度梯度0.8-1.0 K·cm-1之间;晶体中的热应力除边缘外均在(2-9)x10~4 Pa之间,低于Ge单晶的临剪切应力,且晶体生长界面较平整;坩埚与坩埚托之间的间隙对于晶体生长中的"边界效应"影响显著,将8mm间隙减小至2 mm后,埚壁外侧的径向热流增加,使得晶体边缘的最大热应力减小至0.21 MPa和Ge单晶的临剪切应力相当,实现了热场的优化.

关键词: 锗单晶 , 垂直梯度凝固 , 数值模拟

制备GaAs激光窗口材料的一种新型补偿掺杂剂

黎建明 , 屠海令

稀有金属 doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2004.03.029

用氧化铬(Cr2O3)作补偿掺杂剂、 LEC法生长的GaAs窗口晶体,容易满足高阻补偿条件,碳、硅两种主要的残余杂质得到有效抑制,获得低自由载流子光吸收的优质GaAs红外激光出口材料.补偿掺杂剂氧化铬(Cr2O3)剂量为99.9999% Ga和99.9999% As量的优选范围是0.01%～0.04% (质量分数).室温下的自由载流子浓度低于5×106 cm-3,对光吸收系数的贡献可以忽略.轻掺氧化铬高阻GaAs晶体具有良好的红外透射特性; 10.6 μm处激光量热法测量的红外光吸收系数约为 1.4×10-3 cm-1.

关键词: GaAs , 激光窗口 , 补偿掺杂