非掺杂LEC砷化镓晶体中砷沉淀和位错关联性质

通过使用激光散射扫描的方法,定性地研究非掺杂半绝缘LEC砷化镓(100)方向生产的晶体中砷沉淀在晶体径向截面分布,得到了在一种特定热场中生长的晶体中存在4个砷沉淀的聚集中心结论,而这4个聚集中心却正好是晶体上位错密度相对较低的区域.作者主要研究了这种分布和位错之间的关系,分析其形成过程,并得出在晶体生长及后期退火过程中,位错在晶体中起到了输送砷原子的管道作用,加速了砷原子在晶体中的扩散过程,导致网格位错密集区的大直径砷沉淀的密度相对位错稀疏区和位错线区的砷沉淀密度较低.     

大直径钽酸锂晶体的提拉生长

本文确定了用提拉法生长钽酸锂大直径单晶(直径7.8cm,长度21cm)所需要的条件,亦验证晶体生长方向和熔体温度分布对晶体中位错密度和位错分布的影响,从而找出晶体产生开裂的可能性。     

钇铝石榴石单晶位错的研究

本文研究了钇铝石榴石(YAG)单晶的位错。叙述了以提拉法生长YAG晶体平均位错密度的分布。测定了各种生长因素对晶体结构完善性的影响。讨论了改进晶体质量的若干方法。     

循环形变〔245〕铜晶体的位错结构

单滑移铜晶体的循环应力-应变响应可以由形变过程中逐步形成特征性的位错组态:由基位错组成的驻留滑移带的楼梯结构(或位错墙结构)和基体的脉纹结构,以及位错在这二种组态中的运动来解释。实验表明,拉伸轴方向为[245]的铜晶体的循环应力——应变响应与文献中报导的[123]方向的单滑移晶体比较,具有较低的初始硬化速率,较高的驻留滑移带成核应力和饱和应力。 TEM观察揭示范性应变幅为3×10~(-3)下循环饱和的[245]晶体的位错结构与[123]晶体不同;驻留滑移带是由位错胞组成的,基体的位错脉纹则短而多叉。在(111)切面上,胞间的位向差使各位错晶胞显示出不同的衍     

掺杂与不掺杂〔Ge(Pc)O〕n的HREM象研究

用H-600TEM拍摄到掺杂与不掺杂的电子导电聚合物[Ge(Pc)O]n晶体的晶格条纹象。条纹象显示出在[Ge(Pc)0]n晶体中的缺陷形式有位错偶极、位错群和小角晶界。分子链位何不同的二类晶体具有不同的缺陷密度。[Ge(Pc)O]n用碘掺杂以后,晶面间距发生了变化,出现了条带结构和取何差晶粒间界。     

高Al含量AlGaN多层外延材料的应变与位错密度研究

文中利用X射线三轴衍射测试手段对高Al ( x≥0. 45)含量p2i2n结构的Alx Ga1 - xN外延材料进行测试,并结合倒易空间图(RSM)和PV函数法对Alx Ga1 - xN外延材料进行评价。首先通过对RSM的定性分析,给出多层外延材料中不同Al组分Alx Ga1 - xN材料的应变状态和位错密度等信息,然后结合PV函数法拟合了从RSM中分离出的摇摆曲线,通过拟合过程准确地计算了多层结构中不同组分的Alx Ga1 - xN材料的纵向和横向应变量与螺位错密度,测试及计算结果都表明:多层p2i2n结构的Alx Ga1 - xN外延材料的应变与位错密度与单层结构相差较大,表明层与层之间的应变和位错相互作用对各层的应变的位错密度有重要的影响。     

铟对GaN基激光器晶体质量的影响

利用高分辨X射线衍射(XRD)和原子力显微镜(AFM)对GaN基蓝紫半导体激光器中的n型AlGaN/GaN超晶格在铟背景下进行生长对器件的晶体质量的影响进行了研究分析.分别测量了(0002),(10-11),(10-12),(10-13),(10-14),(10-15)和(20-21)不同晶面的摇摆曲线.利用Williamson-Hall图对X射线衍射的试验结果进行了分析,进而研究了该器件中的线位错.分析表明,在铟背景下生长的n型AlGaN/GaN超晶格相对传统的AlGaN/GaN超晶格而言,可以大大降低GaN基蓝紫半导体激光器中的位错密度并获得较好的晶体质量.这一结论与利用原子力显微镜分析得到的结论完全一致.     

青海天然湖盐晶体的结构缺陷与红外透射率研究

对青海湖盐晶体进行了结构缺陷的观察和红外透射率的测量,将所得结果与人工生长的氯化纳晶体进行了比较,发现青海湖盐的位错分布和人工晶体的位错分布不同:前者具有单个位错均匀分布的特征,后者除单个位错外,还呈现由位错密排形成的亚晶界网络。两种晶体的红外透射率几乎完全相同,表明天然湖盐晶体的位错密度和分布状况不太影响其红外透射率。     

可控电参数低位错InP单晶生长及性质研究

本文详细介绍了用 LEC 法生长 InP 单晶时,利用“热场杂质效应”生长出载流子浓度在1～30×10~(17)cm~(-3)范围内可控,位错密度为0～10~4cm~(-2)、直径≤40mm 的 InP 单晶。得到一种显示固液界面的新方法。论证了构成位错蚀坑晶面的空间取向,计算出有孪晶出现时,寄生晶体的生长方向偏离〈111〉方向38°56′,寄生生长面为{115}面。     

非掺杂LEC砷化镓晶体中砷沉淀和位错关联性质

通过使用激光散射扫描的方法,定性地研究非掺杂半绝缘LEC砷化镓（100）方向生产的晶体中砷沉淀在晶体径向截面分布,得到了在一种特定热场中生长的晶体中存在4个砷沉淀的聚集中心结论,而这4个聚集中心却正好是晶体上位错密度相对较低的区域.作者主要研究了这种分布和位错之间的关系,分析其形成过程,并得出在晶体生长及后期退火过程中,位错在晶体中起到了输送砷原子的管道作用,加速了砷原子在晶体中的扩散过程,导致网格位错密集区的大直径砷沉淀的密度相对位错稀疏区和位错线区的砷沉淀密度较低.     

十次对称准晶中位错对的会聚束电子衍射研究

自准晶体发现以来,对准晶体中的缺陷的研究一直是人们感兴趣的课题,在准晶体中人们发现了位错、层错、小角晶界、位错圈和公度错等缺陷。这里,介绍我们利用离焦会聚束电子衍射(简称CBED)对Al_(70)Co_(15)Ni_(15)十次准晶中位错对的研究结果。图1是在Al_(70)Co_(15)Ni_(15)十次准晶中观察到的位错对的双束明场像。衍射分析表明,构成这些位错对的位错的柏格矢方向都沿着十次轴。在位错对的终端,两位错头部的黑白衬度振荡一样,说明两位错具有相同符号的柏格矢。这说明这些平行排的位错构成位错对。利用+g的弱束象分析结果也说明它们是位错对。图2(a),(b),     

FEC法生长Si和In双掺GaAs单晶生长技术

研究了几种消除LEC GaAs材料的位错措施以降低温度梯度从而尽可能降低晶体的热应力。掺入等电子In或Si使杂质硬化,为了抑制晶体表面产生位错,开发了全液封切克劳斯基(FEC)晶体生长技术。结合以上三种技术开发出了Si和In双掺FEC GaAs单晶生长技术以消除位错。采用此技术已生长出半导体低位错密度的GaAs晶体,经证实这种掺Si和In低位错GaAs衬底可以满足GaAs LED制作。     

溅射AlN技术对GaN基LED性能的影响

研究了在图形蓝宝石衬底(PSS)上利用磁控溅射制备AlN薄膜的相关技术,随后通过采用金属有机化学气相沉积(MOCVD)在相关AlN薄膜上生了长GaN基LED.通过一系列对比实验,分析了AlN薄膜的制备条件对GaN外延层晶体质量的影响,研究了AlN薄膜溅射前N2预处理功率和溅射后热处理温度对GaN基LED性能的作用机制.实验结果表明:AlN薄膜厚度的增加,导致GaN缓冲层成核密度逐渐升高和GaN外延膜螺位错密度降低刃位错密度升高;N2处理功率的提升会加剧衬底表面晶格损伤,在GaN外延膜引入更多的螺位错;AlN热处理温度的升高粗化了表面并提高了GaN成核密度,使得GaN外延膜螺位错密度降低刃位错密度升高;而这些GaN外延膜位错密度的变化又进一步影响到LED的光电特性.     

Everson腐蚀剂在表征碲锌镉材料位错中的应用

位错密度是晶体材料的重要参数之一,碲锌镉晶体位错研究也一直是红外焦平面研究领域热点之一。由于外延材料对衬底晶向的要求,Everson腐蚀剂在表征位错密度参数方面得到了非常重要的应用,利用Everson腐蚀剂做的位错研究也取得了很多新成果。     

掺锗CZSi原生晶体中氧的微沉淀

利用锗硅单晶(锗浓度约为1019cm-3)切制成的籽晶和一般无位错硅单晶生长的缩细颈工艺以及从晶体头部至尾部平稳降低拉速的工艺,生长了直径为60、50和40mm,掺锗量为0.1%和0.5%(锗硅重量比)的锗硅单晶.利用化学腐蚀-金相显微镜法、扫描电子显微镜(SEM)能谱分析和X射线双晶衍射等方法观测了掺锗硅的原生晶体中缺陷及氧的沉淀的状况.发现用CZ法生长的锗硅原生晶体与常规工艺生长的CZSi晶体不同,体内存在着较高密度的氧微沉淀.在晶体尾部,由于锗的分凝使熔体中锗高度富集,出现了"组分过冷"现象,在晶粒间界应力较大处有锗的析出并出现了枝状结晶生长.晶体中高密度氧的微沉淀经过1250℃热处理1h后会溶解消失.     

掺锗CZSi原生晶体中氧的微沉淀

利用锗硅单晶(锗浓度约为1019cm-3)切制成的籽晶和一般无位错硅单晶生长的缩细颈工艺以及从晶体头部至尾部平稳降低拉速的工艺,生长了直径为60、50和40mm,掺锗量为0.1%和0.5%(锗硅重量比)的锗硅单晶.利用化学腐蚀-金相显微镜法、扫描电子显微镜(SEM)能谱分析和X射线双晶衍射等方法观测了掺锗硅的原生晶体中缺陷及氧的沉淀的状况.发现用CZ法生长的锗硅原生晶体与常规工艺生长的CZSi晶体不同,体内存在着较高密度的氧微沉淀.在晶体尾部,由于锗的分凝使熔体中锗高度富集,出现了"组分过冷"现象,在晶粒间界应力较大处有锗的析出并出现了枝状结晶生长.晶体中高密度氧的微沉淀经过1250℃热处理1h后会溶解消失.     

液封Czochralski技术生长的InP单晶中位错产生和传播的X射线形貌观察

用x射线衍射形貌研究了液封直拉(LEC)技术在[111]方向生长的InP单晶中位错的产生和传播。首先,确定了由籽晶向生长晶体传播的位错的类型,并描述了采用缩颈过程的影响。柏格斯矢量的确定表明,位错是固着型的,柏格斯矢量平行于<(?)>方向,沿<(?)>方向传播。其次描述了晶体生长期间集结于晶体表面的位错传播。观察了位错的滑动传播,滑动是在三个向下倾斜的{111}滑移面上,它与[(?)]生长方向倾斜。对LEC生长晶体中高位错密度的有关机理进行了讨论。     

Cd_(1-x)Zn_xTe和Cd_(1-y)Hg_yTe系的品格匹配

由于ZnTe具有比CdTe位错密度低,缺陷浓度低,机械强度高等优点,尤其是通过调节zn的含量,可使Cd_(1-x)Zn_xTe晶格常数与各种组份的Cd_(1-y)Hg_yTe的晶格常数相匹配。因此普遍认为Cd_(1-x)Zn_xTe是代替CdTe作为Cd_(1-y)Hg_yTe晶体液相外延衬底的一种较希有     

采用ZnCdTe衬底的MBE Hg1—xCdxTe位错密度研究

报道了用MBE的方法,在ZnCdTe衬底上制备Hg1-xCdxTe薄膜的位错密度的研究结果.研究发现Hg1-xCdxTe材料的位错密度与ZnCdTe衬底的表面晶体损伤、Hg1-xCdxTe生长条件以及材料组分密切相关.通过衬底制备以及生长条件的优化,在ZnCdTe衬底上生长的长波Hg1-xCdxTe材料EPD平均值达到4.2×105cm-2,标准差为3.5×105cm-2,接近ZnCdTe衬底的位错极限.可重复性良好,材料位错合格率为73.7%,可满足高性能Hg1-xCdxTe焦平面探测器对材料位错密度的要求.     

CdZnTe晶体生长条件的选取

本文通过理论分析和计算,给出了生长CdZnTe晶体的优选生长条件,实验结果表明,用该生长条件制备出质量较好的CdZnTe晶体,晶锭表面光亮,无孔洞气泡等宏观缺陷,含单晶率≥30％,位错密度≤10~4cm~(-2),最大红外透过率～65％。