单晶炉计算机闭环自动控制的数学模型

直拉法生长单晶是目前单晶工业生产中使用得比较普遍的一种方法。这种系统比较复杂控制精度又高。据有关方面介绍,多年来国内外使用常规仪表一直未能实现对硅单晶生长的闭环自动控制。一九七六年,我们尝试应用现代控制理论来解决这一问题,取得了效果。本文重点在于介绍该系统数学模型的提取及其实时控制模型的建立过程。类似的方法对其他控制系统也可借鉴使用。     

有机非线性材料DAST单晶微片的生长及研究

研发了一种有机非线性光学晶体4-(4-二甲基氨基苯乙烯基)甲基吡啶对甲基苯磺酸盐(DAST)单晶微片的生长方法。首先使用表面支持快速蒸发结晶法制备出了DAST微晶,再通过在甲醇的饱和蒸气压下自组装培养生长成DAST单晶微片。此方法获得的DAST单晶微片不仅厚度均一,而且具有极好的晶体表面质量。另外,还对DAST单晶微片的紫外可见吸收和荧光光谱以及二阶非线性进行了分析和研究。     

ATGS晶体的生长与热力学分析

本文介绍了采用恒温蒸发与变更溶剂相结合生长ATGS单晶的方法,并对其生长机理作了新的解释.     

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。     

单晶生长过程的自适应控制

本文讨论了对象特性缓慢时变,并且有确定性扰动和随机干扰作用下的单晶生长过程的自适应控制。对采用广义最小方差控制的自校正控制器及引入前馈信号而使系统具有较好的品质指标进行分析。介绍应用DJS—131型电子计算机实现的“过程—Fortran—1V自校正控制在线软件包”应用于TDR—60型单晶炉单晶生长过程实时控制的初步结果。     

环境湿度对VGF法半绝缘砷化镓单晶备料生长的影响研究

利用垂直梯度冷凝法生长半绝缘砷化镓单晶的环境是一个密闭的真空系统,但是在备料过程中不可避免要受到周围环境的影响。通过除湿设备对环境除湿,分别在湿度为40%,±5%,和60%,±5%,时,使用等质量的多晶料、掺杂剂等材料进行备料实验研究。结果表明,环境湿度较大时备料,VGF生长出的半绝缘砷化镓单晶表面有凹坑甚至沟道,影响单晶直径,而备料系统中适当的含水量有助于生长过程的掺杂,当环境湿度较大时备料反而会降低砷化镓晶体生长时掺杂C的浓度,进而降低其半绝缘性能。     

C_(60)单晶制备和微观机制

Ｃ６０单晶制备中的粉末残留问题是影响该实验成功和单晶品质的一个重要问题．我们经过大量实验，研究出一种在高真空管式炉中生长出较好质量单晶的工艺条件，克服了粉末残角问题．还对这一工艺中单晶生长的动力学非平衡过程的微观机制进行了分析，为制备大的Ｃ６０单晶提供了理论依据．此工艺也为制备其它材料的单晶提供了一个可借鉴的实验方法．     

提拉法生长大直径白宝石单晶

探讨了电阻炉提拉法生长白宝石单晶过程中，固体和液体中温度梯度与生长速率和晶体应力的关系．对生长系统和工艺作出相应的调整、改进．实验中摸索出了生长Φ＞４０ｍｍ的白宝石单晶的工艺     

定向凝固技术制取高温合金单晶铸件的思考

回顾了单晶高温合金的发展历史，结合晶体学知识系统总结与分析了制取高温合金单晶的两种定向凝固技术的原理与晶体竞争生长机制．对两种方法现有工艺的优缺点进行了深入思考与比较，提出了两种制取任何所希望取向理想单晶的新方法，旨在为完善单晶高温合金的制取工艺提供新思路．     

单温区管式炉气相输运生长NbSe_2超导单晶

化学气相输运(CVT)生长单晶通常采用双温区管式炉。利用普通单温区管式炉中的温度梯度实现了化学气相输运,并成功生长出了Nb Se2单晶。运用扫描电子显微镜,X射线衍射仪等方法对制备的Nb Se2单晶进行了形貌和结构的表征,并测量了低温下Nb Se2单晶的磁化率和电阻性质。结果表明,实验上生长出来的Nb Se2单晶具有金属光泽,晶体尺寸约为2 mm×2 mm,超导转变温度和转变宽度分别为7.1 K和0.3 K,超导体积分数约为79%。因此,单温区管式炉生长晶体的方法也可用于其他功能材料单晶的制备。     

熔体生长CdTe单晶性质的研究

本文叙述了从熔体生长CdTe单晶的方法,并对生长的单晶中存在的主要结构缺陷进行了显微观察。用霍尔系数及电导率测量的方法研究了单晶的电学性质。由光电导光谱得到的室温本征吸收峰为1.46 eV,低温本征吸收峰为1.51eV.     

CdTe单晶薄膜的热壁外延

CdTe不仅是制作核辐射探测器的重要材料,而且还可用来制作太阳能电池,是外延Hg_(1-z)Cd_zTe的理想衬底。由于很难获得大块完美的单晶,为此,人们对CdTe单晶外延层的生长进行了广泛的研究。 热壁外延(Hot Wall Epitaxy,缩写为HWE)是一种真空沉积薄膜的方法。其主要特点是在蒸发源和衬底之间加了一个套筒,并加热,成为热壁。目的在于能生长出完美的单晶外延层,形成一个很接近热力学平衡的沉积系统,迫使从蒸发源出来的原子或分子指向衬底,从     

用WDY-3型电子衍射仪获得单晶衍射图象

本文介绍用WDY—3型电衍子射仪获得单晶透射衍射图象的方法。重点介绍云母单晶薄膜样品的制备和仪器的调整方法。对单晶电子衍射图象的分析方法也作了简要介绍。     

掺钽LN单晶生长及其含钽量测定

本文研究并确定了掺钽LN单晶的生长条件。介绍了“此重法”的原理和操作,并首次用这种不损坏晶体样品的方法测定了生长出的一系列掺钽LN 晶体中的含钽量。     

C_(60)晶体生长初探

:C60单晶的制备是一个动力学过程,与许许多多的因素有关,很小的微扰就可能直接影响到单晶的成核与长大的形状.本文试图用单晶生长理论,对单晶制备中出现的“各种角度的孪晶”,“较大的枝蔓晶”和“台阶生长的空心晶体”等进行分析,以便能找出生长单晶的最佳工艺条件和理论依据.     

响应面法在晶体生长控制参数优化中的并行计算

响应面法对提拉单晶生长参数进行数值模拟优化时,要通过单晶提拉的数值模拟计算获得响应面函数拟合所需要的试验数据,这些数据的获得占据整个响应面法优化求解的大部分时间。为提高优化效率,本文应用响应面方法的并行化算法对直拉单晶生长参数进行了优化。在Windows环境下搭建并行运算平台,采用C语言编制,以MPI消息传递方式的并行响应面优化并行程序。通过对串行和并行程序的优化所需时间进行对比,可以使并行后的优化效率提高80%以上。采用并行化的响应面法优化方法对提拉单晶生长向着更高的方向发展提供了更迅捷的途径。     

pH值对液相合成YVO4及Tm∶YVO4晶体原料的影响

经过X射线粉末衍射和红外光谱测定比较 ,提出了液相合成YVO4 及Tm∶YVO4 的最佳条件 ,应将溶液的 pH值控制在 7左右 .使用该法合成的原料用提拉法可成功地生长出 10mm× 2 0mm～ 35mm× 4 0mm的大尺寸优质单晶 ,而且剩料经多次使用仍可生长出优质单晶     

C60晶体生长初

C60单晶的制备是一个动力学过程,与许许多多的因素有关,很小的微扰就可能直接影响到单晶的成核与长大的形状.本文试图用单晶生长理论,对单晶制备中出现的"各种角度的孪晶","较大的枝蔓晶"和"台阶生长的空心晶体"等进行分析,以便能找出生长单晶的最佳工艺条件和理论依据.     

电子束外延生长Er_2O_3单晶薄膜

使用电子束外延的方法在p型Si(001)和Si(111)衬底上,在700℃、7×10-6Torr的条件下首次实现了Er2O3单晶薄膜的生长。薄膜的结晶情况依赖于薄膜的生长温度和氧气压。在较低的温度和较低的氧气压下在薄膜内容易生成硅化铒,薄膜也趋于多晶化。而且,生长在SiO2/Si衬底上的Er2O3单晶薄膜的结晶情况和表面粗糙度比生长在清洁的Si衬底上的薄膜要好很多。     

制备硫酸亚铁铵单晶的实验研究

硫酸亚铁铵饱和溶液在有晶种存在的情况下可培养其单晶,单晶的晶形和生长速度受到浓度、温度、酸度、溶剂和生长空间等诸多外界因素的影响,实验研究了这些因素对培养硫酸亚铁铵单晶的影响并制备其单晶.