LTN单晶生长形态与生长机制的初步探讨

本文探讨了LTN单晶的生长机制与平衡外形。据此解释了该晶体的表面与胞状界面的形态,推测了提拉法培养晶体时生长稜的分布规律。所得结果与实验相符。     

LiNbO3晶体小面生长动力学的实验研究

按同成分配比的ＬｉＮｂＯ３的原料中，掺入溶质钇，用提拉法生长晶体时，人为地引入生长层，生长层记录了不同时刻的生长界面形态，借以追溯生长过程中固－液界面的形态和演变过程。晶体沿Ｙ轴生长，ＬｉＮｂＯ３晶体形成小面的｛０１１２｝面族中的（０１１２）面与生长轴的夹角最小，它与凸的固－液界面相切时，形成小面生长区。利用“倾倒法”使晶体和熔体快速分离，在晶体底部观察到平坦的（０１１２）面小面生长区。通过不同的晶体截面，观察了晶体内（０１１２）面小面生长区的形态。测量了小面半径与相应的固－液界面的曲率半径。结果表明：小面半径的平方与相应的固－液界面的曲面的曲率半径成比例，这一结果与小面生长的动力学理论预言的结论相一致。最后讨论了小面生长机制，计算了小面生长比非小面生长所需要增加的过冷度。     

LTN单晶的生长与宏观缺陷的观测

本文介绍了提拉法生长LiTa_yNb_(1-y)O_3单晶的工艺,观测了晶体中常见的宏观缺陷。讨论了缺陷的形成及克服途径。     

蓝宝石晶体生长过程中晶体畸形现象的实验研究

采用提拉法生长大尺寸蓝宝石的过程中,经常遇到晶体畸形而使生长失败问题。通过改进工艺多炉次的实验研究,分别分析在提拉过程中的下种、放肩、等径阶段产生畸形晶体的原因。指出在晶体生长过程中提拉速度的工艺参数的设定不合适是畸形形成的主要原因之一。同时,在装炉阶段注重温场对称性是保证晶体正常生长必要条件。     

天然石英晶体形貌特征

以热液型石英晶体为对象,研究了过饱和度和温度对石英晶体形貌的影响,并运用PBC理论和负离子配位多面体理论对石英晶体形貌特征的形成机理进行了研究.研究结果表明:在温度高、过饱和度大的条件下形成的晶体,晶形以短柱状为主,(1010)微形貌不发育,(1011)和(0111)形成生长丘;在温度低、过饱和度小的条件下形成的晶体,晶形以长柱状、柱状为主,(1010)形成水平生长层,(1011)和(0111)形成生长锥,(1121)形成生长层;纯度较高的碱性溶液促进了(1121)的发育.     

低掺磷YPxV1-xO4单晶的生长与性能

用提拉法生长了四方锆石型YPxV1-xO4(x≤0.15)晶体.对晶体中P元素浓度的测定结果表明,YPxV1-xO4单晶可以按化学计量比生长.测定了晶体的晶胞参数、折射率和激光损伤阈值.晶体在400～3000nm波长范围的透过率达到80%且无吸收峰,而且,晶体几乎不发出荧光.综合各项测试结果可以推论:YPxV1-xO4晶体适于作为稀土离子的激光基质晶体.     

熔盐法生长ZnO单晶颗粒的机制与光学性能研究

文章采用熔盐法生长ZnO颗粒,研究了颗粒生长机制以及合成条件对于颗粒晶体质量和光学性能的影响.研究发现:熔盐法生长的ZnO颗粒为单晶,具有六角纤锌矿结构,其生长机制由Ostwald熟化生长和取向联结生长2种机制组成;此外,煅烧条件对于颗粒的晶体质量和发光性能均具有很大影响;Ar气负压条件下的高温煅烧有助于提高颗粒整体的结晶质量,但同时也会在颗粒内引入氧空位缺陷,从而使其具有较强的绿光发射性能;而ZnO颗粒在空气常压条件下煅烧虽然可以减少氧空位缺陷,但是其较快的生长速率却会在颗粒内引入应力和其他缺陷,从而降低颗粒的晶体质量,造成其发光性能很弱.     

沿[100]晶向择优生长的花状In(OH)3晶体的合成与表征

采用SDS辅助水热法在不同温度下合成了In(OH)3晶体,并通过对XRD图谱进行拟合而预测沿[1 0 0]晶向择优生长的In(OH)3最佳反应温度.根据所预测的最佳反应温度,分别在122.5℃不添加SDS(十二烷基磺酸钠)的条件下得到交叉棒形貌的In(OH)3,在105.0℃添加2.56 g SDS的条件下得到花状形貌的In(OH)3.扫描电镜(SEM)以及透射电镜(TEM)的检测结果证明晶体是沿着[1 0 0]晶向择优生长的.通过分析样品结构讨论了其可能的形成机制.     

Tm∶YAP激光晶体的生长

采用提拉法生长了b轴Tm∶YAP晶体,晶体尺寸为(20~25)mm×(60~70)mm.针对部分晶体中存在的开裂、散射颗粒等宏观缺陷,分析讨论了其成因并提出了改进措施.对晶体吸收光谱和荧光光谱的测定结果表明,晶体的吸收峰位于694和795 nm,荧光谱峰值在2.01μm附近.     

Tm:YAP激光晶体的生长

采用提拉法生长了b轴TmYAP晶体,晶体尺寸为○(20～25)mm×(60～70)mm.针对部分晶体中存在的开裂、散射颗粒等宏观缺陷,分析讨论了其成因并提出了改进措施.对晶体吸收光谱和荧光光谱的测定结果表明,晶体的吸收峰位于694和795 nm,荧光谱峰值在2.01 μm附近.     

LiTaO_3单晶的退火与小角度晶界研究

研究了 LiTaO_3单晶的退火条件和小角度晶界,指出后者是影响晶体质量、导致晶体开裂的重要因素。讨论了小角度晶界的形成及克服或减轻这种缺陷的途径。     

Progress in modeling of fluid flows in crystal growth processes

Modeling of fluid flows in crystal growth processes has become an important research area in theoretical and applied mechanics. Most crystal growth processes involve fluid flows, such as flows in the melt, solution or vapor. Theoretical modeling has played an important role in developing technologies used for growing semiconductor crystals for high performance electronic and optoelectronic devices. The application of devices requires large diameter crystals with a high degree of crystallographic perfection, low defect density and uniform dopant distribution. In this article, the flow models developed in modeling of the crystal growth processes such as Czochralski, ammonothermal and physical vapor transport methods are reviewed. In the Czochralski growth modeling, the flow models for thermocapillary flow, turbulent flow and MHD flow have been developed. In the ammonotbermal growth modeling, the buoyancy and porous media flow models have been developed based on a single-domain and continuum approach for the composite fluid-porous layer systems. In the physical vapor transport growth modeling, the Stefan flow model has been proposed based on the flow-kinetics theory for the vapor growth. In addition, perspectives for future studies On crystal growth modeling are proposed.     

光电子能谱在钒酸钇晶体生长中的应用

应用光电子能谱分析了钒酸钇（YVO4）多晶斜与单晶之间的关系，成功生长出低缺陷的YVO4晶体，并对晶体进行检测。由检测结果得出，YVO4晶体的小角晶界，散射中心等缺陷与多晶斜的Y,V质量比有密切的关系，晶体的外形变形、与晶体温度场关系较大。     

新型紫外倍频材料LAP晶体生长特征的研究

本文研究了LAP晶体的结晶形态和生长特征,从微观基元和晶体结构上分析了LAP晶体的生长机制。讨论了影响LAP晶体生长的主要因素和条件。     

扫描电镜及电子能谱对硅酸钙水合晶体生产过程的研究

以扫描电镜-电子能谱为主要研究手段,并辅之以X-射线衍射、透射电镜-电子衍射等结构分析方法,对蒸压条件下硅酸钙水合晶体的生成过程进行了较为系统的研究。结果表明,硅酸钙水合晶体的生成经历了水合C_a~(2+)离子扩散进入圆筛藻孔道中、晶核的形成、晶种的生成、晶体长大等几个主要阶段。并结合不同的反应阶段对制备条件的要求进行了有关的讨论。     

The Effect of Oxidation／Reduction Disposing on Optical Properties of Mg： Fe： Mn： LiNbO3 Crystals

The congruent tri-doped Mg: Mn: Fe: LiNbO3 crystal has been grown by Czochralski method. Some crystal samples are reduced in Li2CO3 powder at 500℃ for 24 hours or oxidized for 10 hours at 1100 ℃ in Nb2O5 powder. Compared with As-grown Mg:Mn:Fe:LiNbO3, the absorption edge in UV-Vis. absorption spectrum of the oxidized sample and the reduced shifts to the violet and the red, respectively. Reduction increases the absorption of crystals in visible light region. In two-wave coupling experiments, the writing time, maximum diffraction efficiency and the erasure time of crystal samples in the same conditions are determined. The results indicate that oxidation and reduction disposing has great effect on the holographic recording properties of these crystals. The reduced crystal exhibits the fastest response time of 160 s anmng the crystal series. The mechanism of post-disposing effect on the holographic recording properties of Mg:Mn:Fe:LiNbO3 crystals are investigated.     

阳离子的电荷和半径对充满型钨青铜结构铌酸盐单晶生长和某些性质的影响

以碱金属,碱土金属,第一过渡族金属和稀土金属离子混合填无钨青铜铌酸盐的 A 位,使之构成 A 位充满型结构。用 Czochralski 法生长晶体。讨论了不同电荷及半径的离子对晶体生长习性,介电特性及居里点等的影响,比较不同的离子对晶体极化的稳定作用.     

高温化学气相沉积法生长碳化硅晶体(HTCVD)

研究了SiC晶体高温化学气相沉积生长机理,从Sic晶体高温化学气相沉积生长过程的化学原理、反应条件、反应过程、一般工艺等方面进行探讨,并分析了沉积温度、气体压力、本底真空及各反应气体分压(配比)对SiC单晶生长及其缺陷形成的影响,基于以上分析,得出高温化学气相沉积法生长碳化硅晶体最佳的工艺条件.