肖宏宇
,
张东梅
,
臧春和
,
唐春娟
,
苏剑锋
,
刘利娜
,
马红安
,
贾晓鹏
功能材料
利用温度梯度法,在国产六面顶压机上进行优质克拉级Ib型金刚石单晶的高温高压合成及应用研究.通过合理设计实验组装,优化生长工艺,严格控制生长速度等成功合成出了多颗优质克拉级金刚石单晶.借助扫描电子显微镜(SEM)对克拉级金刚石单晶的表面缺陷进行了测试分析.考察了生长速度对晶体品质的影响.同时,对优质克拉级大单晶在饰品钻石行业的应用问题进行了系统地研究.结果表明,优质高温塔状克拉级金刚石单晶对生长条件的要求极为苛刻.晶体表面缺陷的出现,与碳素扩散场不合理、生长速度过快和合成温度过高等因素有关.过快的生长速度还会导致较多金属包裹体在晶体中出现或合成的晶体为群晶.根据毛坯金刚石的形貌对成品钻石的形状进行选择性加工,得到了多颗方形、圆形和椭圆形饰品钻石,减少了晶体的磨削量,大大降低了钻石的加工成本.
关键词:
高温高压
,
克拉级
,
金刚石
,
包裹体
李尚升
,
刘书强
,
李小雷
,
宿太超
,
肖宏宇
,
马红安
,
罗宁
,
王利英
,
贾晓鹏
功能材料
利用温度梯度法在高温高压国产六面顶压机上成功合成出尺寸达4mm的优质Ⅱb型宝石级金刚石.利用显微红外吸收光谱对所合成的黄色、无色及蓝色宝石级金刚石的氮、硼杂质进行了测试.通过对比分析认为所合成的除氮、掺硼蓝色宝石级金刚石为Ⅱb型.利用四探针法和霍尔效应法对不同掺硼量所合成的Ⅱb型宝石级金刚石半导体性质进行了测试;总结了掺硼量与金刚石半导体性质之间的变化关系;分析认为硼的添加对Ⅱb型宝石级金刚石的半导体特性的变化起到了决定性作用.
关键词:
高温高压
,
硼
,
Ⅱb型宝石级金刚石
,
温度梯度法
,
半导体特性
李尚升
,
张曙光
,
李小雷
,
宿太超
,
肖宏宇
,
黄国锋
,
李勇
,
马红安
,
贾晓鹏
功能材料
将除氮剂Ti(Cu)添加到FeNiCo合金触媒中在高温高压下合成出优质Ⅱa型宝石级金刚石单晶.在压力5.4GPa、温度1600K的条件下沿{111)面合成Ⅱa型宝石级金刚石过程中伴随有黑色粉末析出.采用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对该黑色石墨粉末的测试表明其为微晶石墨.随着生长时间的延长,这种微晶石墨粉末形成小帽覆盖在金刚石上使金刚石的平均生长速度从30h的1.15mg/h降为50h的0.75mg/h.采取一定工艺措施大大降低了微晶石墨的析出,避免了其对金刚石生长速度的影响.
关键词:
高温高压
,
温度梯度法
,
Ⅱa型宝石级金刚石
,
微晶石墨
,
生长速度
臧传义
,
马红安
,
肖宏宇
,
田宇
,
贾晓鹏
人工晶体学报
doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2006.02.034
利用温度梯度法生长宝石级金刚石单晶过程中,由于籽晶接收碳源能力有限,单一晶种将很难完全吸收扩散下来的碳源,因而导致籽晶的粒度对晶体生长速度和品质都会产生很大影响.随着籽晶粒度的增大,晶体的生长速度增幅非常明显,但不是粒度越大越好,存在临界粒度,超过临界粒度,优质单晶就很难生长.以NiMnCo触媒为例,籽晶粒度由0.5mm增加到2.0mm后,晶体的生长速度可由1.0mg/h提高到3.0mg/h,但籽晶粒度超过2mm后,晶体内部包裹体大幅度增加.
关键词:
金刚石
,
温度梯度法
,
籽晶
,
临界粒度
,
生长速度
肖宏宇
,
马红安
,
李勇
,
赵明
,
贾晓鹏
功能材料
在5.4GPa、1200～1400℃条件下,进行掺硼金刚石单晶的合成研究.成功合成出了重0.2g,径向尺寸达6.0mm的优质掺硼金刚石单晶.考察了合成体系中硼添加量对晶体透光度的影响.利用伏安特性和霍尔测试,得到了掺硼金刚石单晶常温电阻率、霍尔系数及霍尔迁移率和合成体系中硼添加量的关系.研究发现,随着合成体系中硼添加量的增加,晶体的电阻率和霍尔迁移率都呈下降趋势;霍尔系数随硼添加量的增加先下降后上升.随着硼添加量的增加:晶体常温电阻率下降,表明硼杂质已进入到金刚石晶体中.霍尔迁移率的下降,可能是晶体缺陷增多对载流子散射所致.霍尔系数先减小后增大,这可能与进入金刚石的硼元素量增大及晶体缺陷增多有关.
关键词:
高温高压
,
金刚石
,
电学性质
