五硼酸钾(KB_5O_8·4H_2O)晶体中缺陷的x射线形貌研究

本文报导用 x 射线透射形貌法(Lang 形貌照相术)研究了五硼酸钾晶体中的馓7见缺陷。在所研究的晶体中,主要晶体缺陷是位错、生长层、包裹体、的沉淀物和双晶。位错主要起源于晶种恢复区。讨论了晶体缺陷与生长条件之间关系。     

带锥台托盘KH2PO4晶体生长与位错分布

利用光学显微镜对采用锥台托盘及传统平托盘生长的晶体进行位错腐蚀观察，发现锥台托盘生长的晶体上半部分位错分布与平托盘生长的晶体相似，部分区域位错密度低于平托盘生长的晶体。对于锥台托盘生长的晶体下半部分，其柱面位错缺陷很少，位错集中在与锥台直接接触的下锥面。下锥面的存在阻止了柱面底部新位错的形成，为柱面生长提供了更好的生长条件。硬度分析表明使用锥台托盘一定程度上提高了晶体结晶完整性。     

TGS类热释电晶体的红外光谱吸收率的研究

我们测量了TGS、DTGS 和ATGSP 等热释电晶体材料在10000—400cm~(-1)波数(1—25μm 波长)范围内完整的红外透射和反射光谱,从而得到在这一波段的光谱吸收率.一、实验方法将TGS、DTGS 和ATGSP 三种晶体沿解理面(垂直于极化轴b 轴)切片,通过研磨,抛光制成表面光洁,尺寸为8×8×0.1mm~3的单晶薄片。用Perkin-Elmer 983型红外分光光度计和岛津250型分光光度计分别测量了上述三种晶体样品在4000—400cm~(-1)叫波数(2.5—25μm 波长)范围和10000—4000cm~(-1)波数(1—2.5μm 波长)的红外反射与透射光谱.所有测量均在室温下进行。     

晶体线缺陷--位错的发现历程

把晶体描述为原于完善的规则排列，是一种理想的情况。在实际晶体中，原于的排列或多或少地存在着偏离理想结构的区域，出现了不完整性--晶体的缺陷。科学家们对非完整性晶体的结构和非完整性是否是晶体的属性争论较多，晶体中微结构缺陷--嵌镶块等虽是常见的，但不是晶体的属性，这在1934年以后才逐渐为大家所认识。缺陷的三种类型中，在原子扩散中起主要作用的点缺陷(空位等)很容易被想象出；面缺陷(晶粒间界等)早巳得到确认；但位错这种线缺陷的发展却经历了一个非常艰难的历程。     

铁镍触媒合成金刚石内部包裹体的研究

分析铁镍触媒合成金刚石内部的包裹体成分及形成原因. 结果表明: 金刚石晶体中的包裹体主要以FeNi合金和Fe₃C形式存在; 随着生长速度加快, 金刚石内部包裹体的点状分布逐渐增多; 在不同温度下, 进入金刚石晶体内部包裹体的方式不同; 随着包裹体的增多, 合成的金刚石晶体硬度降低. 通过调整合成工艺, 合成了包裹体含量极少、 粒度约为0.6~0.7 mm的金刚石单晶.     

位错引起晶体熔化的统计理论

建立三维晶体中缺陷引起晶体熔化的统计理论，讨论了三维品体中的缺陷—位错对的形成与长大过程，通过对无相互作用位错对“成核－长大”过程的统计计算，得到了理论相变温度Ｔｃ，文中还从理论上证明了此相变为一级相交，并得到了相交潜热的计算公式，最后还对理论预言进行了实验验证。     

锂掺杂TGS晶体的生长及性质之研究

本文对锂掺杂TGS晶体——LTGS的生长及其介电与热释电性质进行了研究.晶体在含锂的TGS溶液中用缓慢降温法进行生长.文中报导了具有不同锂含量的LTGS晶体的生长形状及电畴结构;报导了在很宽的温度及频率范围内对介电系数、损耗角正切、热释电系数及极化强度的测量.最后,由电滞回线上观察到自偏置场效应.     

砷化镓材料技术发展及需求

介绍了HB、LEC、FEC、VCZ、VB、VGF砷化镓单晶炉及生长技术,分析了各种生长技术的优缺点及发展趋势。HB砷化镓多晶合成和单晶生长可以同时完成,生长温度梯度小、位错小、应力小;其缺点为不易生长半绝缘砷化镓单晶材料。LEC法生长过程可见,成晶情况可控,可生长大尺寸、长单晶;其缺点是晶体温度梯度大、位错密度高、应力高、晶体等径控制差。VB/VGF法生长出的单晶位错密度和残留应力比LEC法低,晶体等径好,适合规模生产;其缺点在于容易产生双晶、线性缺陷和花晶,过于依赖生长系统重复性和稳定性。     

五硼酸钾晶体生长的研究

本文报导了五硼酸钾晶体自水溶液中的生长条件。我们是采用缓慢降温法生长,起始生长温度在50—60℃之间;溶液PH值在7～8的范围内;生长速度一般在0.3mm/昼夜以下;选择完美的晶体做籽晶;现已培养出40×48×30(mm)的近完美的大晶体。利用双(?)测角仪对五硼酸钾晶体进行了测量,标定了晶体的晶面符号,确定了该晶体是由四种类型的单形所代表的19个晶面组成的。使用ZJG—04大型金相显微镜观察了该晶体的位错缺陷。通过显微结晶和对大晶体生长过程的观察,分析研究了双晶形态,确定了该晶体系属接触反映双晶(简单接触双晶、反复三连晶、复合双晶)。本文还研究了双晶的形成规律;讨论了双晶对晶体生长的影响,双晶的成因和抑制双晶的措施。     

LBO晶体缺陷的研究

本文报道利用光学显微法和同步辐射白光Ｘ射线形貌术对非线性光学晶体ＬＢＯ缺陷的研究结果。利用光学显微法观测，得到多个面不同形态的位错蚀坑和小角度晶界；利用同步辐射白光Ｘ射线形貌术拍摄出晶体薄片的形貌照片，观测到密集的位错以及包裹物的衍射花样。文中研究并指出这些缺陷产生的原因。     

硫酸三甘肽(TGS)及其氘化晶体介电性能的研究

硫酸三甘肽单晶(简称TGS)是人们熟知的热释电探测晶体。它在室温下热电系数大、介电常数低、电压响应品质因子和探测率的品质因子同时都很高,并且容易从水溶液中生长出大尺寸高质量的单晶,因此在激光与红外探测及红外摄象等技术中有着广阔的发展前途。然而TGS单晶的居里点低,室温下长时间使用容易退极化,因此大大限制了它的应用。为克服上述缺点,近几年来,国外做了不少的工作。例如,氘化提高了居里点,掺杂防止了退极化的产生。限于各家生长晶体条件不同,对其某些介电性能的测试数据是较为混乱的。有关晶体“老化”问题也各说不一。因此,本文就本室几年来研制的TGS单晶、氘化TGS单晶、掺α-丙氨酸的氘化TGS单晶的介电常     

一种新的热释电晶体—ATGSP的生长和性质

研究了一种新的永久极化的ATGSP晶体,它是用H_3PO_4部分取代H_2SO_4而得到的改进了的ATGS。ATGSP晶体结构和TGS相同,晶体易于用降温法自水溶液中生长。ATGSP的热释电系数是TGS的二倍。它在室温下的介电常数为30,而损耗在10~2—10~5HZ宽频率范围内低于0.01。新晶体的高自发极化和大的热释电系数可能是由于PO_4~(3-)取代SO_4~(2-)所引起。     

NLPP晶体中散射颗粒的研究

本文采用150W氙灯为光源,对用静止籽晶法及旋转籽晶法生长的大量晶NLPP晶体进行了超显微和透射法观察,研究了散射颗粒的形貌及分布规律,用离子探针分析了固态包裹体的成分;还发现了一种奇特的散射亮线,研究了其分布及本质。文中研究了这些缺陷对晶体激光输出的影响。文章最后讨论了缺陷产生机理及减少这些散射颗粒的改进措施。     

Si晶体中60°位错与空位缺陷相互作用的分子动力学研究

为了研究晶格常数不匹配的异质结结构(Si1-xGex/Si)在生长过程中低温缓冲层内的位错运动特性,在Si晶体中建立了60°位错偶极子,以及相对于位错不同空间位置的5种六边形环状空位缺陷模型.基于分子动力学理论,并通过Parrinello-Rahman方法施加剪应力使位错运动,研究了不同空间位置空位缺陷对于60°位错运动的影响,发现各种类型的空位缺陷均会阻碍位错运动,导致位错线弯曲,而位错远离空位缺陷的部分在交会过程中出现了先加速、后减速的现象.模拟结果表明:使位错不被钉扎住的临界外加剪应力随着温度的上升而减小,在上述模型中当温度达到300K以上就稳定于0.6 GPa附近,小于SiGe体系中的失配应力,说明空位缺陷不会成为60°位错的钉扎点,仅会对其运动产生迟滞.     

晶体相场法研究小角晶界<100>位错芯的扩展演化

位错扩展对材料的性能有重要影响。本文应用晶体相场（PFC）法模拟体心立方（BCC）晶体的双晶晶界在施加双轴应变下，晶界的<100>位错芯的扩展现象。研究发现，晶界的■位错芯区域出现空位，从而给位错芯的扩展提供了条件。研究表明：随着应变量的增加，<100>位错发生分解反应，位错芯从单个刃位错分解成两个混合位错，然后，两个相邻的位错芯扩展成一个整体。这个大位错芯里包括4个柏氏矢量不同的1/2<111>位错，晶界的<100>位错的分解反应与这个1/2<111>位错相关，应变场分析表明<100>位错芯扩展时出现应变集中。     

点状籽晶法生长KDP晶体的(100)面位错分布

通过光学显微镜对点状籽晶法生长的KDP晶体（100）面位错蚀坑的观察和分析，发现柱区的位错线走向不同于片状籽晶法生长的晶体。晶体的位错主要来自籽晶的位错。通过籽晶成锥-微溶-生长的过程可以减少籽晶锥区位错向晶体中的延伸，在晶体内部，当两条夹角很小的位错线相交时会合并成一条位错线。     

五磷酸镧钕单晶表面特征的研究

用大型金相显微镜观察了高温溶液生长的五磷酸镧钕(NdLaPP)晶体的表面特征。这些特征是:晶面花纹、生长丘、邻位面和铁弹畴。实验表明:晶面花纹是晶体内部缺陷在生长面上的反映。因此,观察晶面花纹就可直接地判断晶体内部质量,这在大晶体上选取较完整部分制作激光棒或作晶种是一种方便,有效的方法。根据生长面上出现的生长丘、邻位面等表面特征,可以确定在该晶体生长过程中螺位错生长机制起主要作用。     

助溶剂法生长Bi_4Ti_3O_(12)单晶的形貌和缺陷研究

采用助溶剂缓慢降温自发成核法生长钛酸铋Bi4Ti3O12(BIT)单晶,晶体呈淡黄色,尺寸达到40mm×20mm×0.4mm。BIT单晶(001)面生长速度最慢,其(001)面成为热力学上稳定存在的自然显露晶面。在光学显微镜下观察到BIT晶体中出现的两种缺陷:包裹体和枝晶,对其形成的机制进行分析并提出了减少和消除缺陷的相应措施。用光学显微镜对BIT单晶的90°电畴结构进行了较好的观察和分析。     

金刚石晶体缺陷的同步辐射白光形貌术研究

利用同步辐射的荧光分析和白光形貌术对天然金刚石晶体进行了观察与分析。结果发现，金刚石晶体中存在有多种杂质元素和许多微缺陷，如位错、亚结构和孪晶界等。本文重点分析位错的类型及其特征量，并对实验结果进行了讨论。     

磷化镓晶体中缺陷及其成因的探讨

在七种常用腐蚀液对比实验的基础上,选取RC腐蚀液,将使用条件作适当改进,既能清晰显示GaP晶体(Ⅲ)P面、又能显示(Ⅲ)Ga面上的多种缺陷。通过重复腐蚀和逐层腐蚀实验弄清了这些缺陷的形貌特征与识别方法。用红外显微镜和电子显微镜观察与研究清洁位错和缀饰位错。实验发现晶体中缺陷分布的规律,并发现加磷压的高温热处理有助于减少LEC GaP晶体中微缺陷。文中分析和探讨了微缺陷的成因与本质。