用垂直无晶种汽相生长法长大CdTe单晶

用不加籽晶的垂直汽相生长法生长了CdTe单晶。具有小平面的高质量晶体示出了比～6N源材料高的纯度。已发现生长率与生长装料中的过量Te有很大关系。在制备装料时观察到过量Te为0.001～0.2mol%的情况下最大生长率为2g/日左右。晶体和机械-化学抛光片的x射线分析和金相研究说明单晶结晶质量是高的。晶体具有高电阻率(≥10~8Ωcm)并具有核辐射探测特性。     

用激光衍射计量技术对CdTe单晶生长的研究

本文首次把激光衍射计量技术应用到晶体的高温气相生长动力学的研究工作中来.在闭管无籽晶升华法制备CdTe单晶的实验过程中,实时、连续、精确地测定了生长速率,并讨论了生长速率随过饱和度(△T)及生长时间的变化关系.实验测试精度达 10~(-6)m/s.     

电子工业部第十一研究所1983年部分科研报告摘要

激光晶体ф25～30mm优质Nd:YAG 单晶生长技术研究姜腾雨(执笔) 本文介绍生长较大尺寸优质Nd:YAG单晶所需温场的研究结果,并据此确立液面附近两侧温度梯度。带有后热器的加热装置配以合适的生长参数可长出ф32.5～35×100mm的Nd:YAG单晶,经光学检查可选切出ф9×75mm的干涉条纹≤0.5 条/in,消光比30.2dB的无散射颗粒的激光棒。本文还介绍了实现平界面生长Nd:YAG单晶的实验结果和生长较大尺寸Nd:YAG晶     

掺锗直拉硅体单晶的生长

为了控制锗在硅中的分凝和分布的均匀性 ,抑制熔体中因重力场引起的无规律热对流和质量对流 ,文中设计制造了一种新型的环型永磁场直拉炉 ( PMCZ法 ) ,生长了掺锗量 0 .1～ 5 .0 % ( Ge∶Si重量比 )、 65 mm和 5 2 mm的硅锗体单晶 ,拉速一般控制在 0 .2～ 0 .5 mm/分。当磁场强度较高时 ,熔体中由于重力场引起的热对流和质量对流在一定程度上被抑制 ,类似于空间微重力环境生长晶体的条件 ,晶体中锗和氧杂质分布均匀性的问题得到了较好地控制。文中利用扫描电子显微镜 ( SEM)能谱分析和二次离子质谱 ( SIMS)等方法观测了PMCZ法生长的掺锗 Si单晶中锗的分布状况。发现用 PMCZ法生长的锗硅晶体比常规 CZ法生长的晶体杂质均匀性要好些。同时发现 ,由于晶体生长速率很低 ,使得掺锗硅中产生了大量的过饱和氧的微沉淀。这些微沉淀经过 1 2 5 0°C热处理后会溶解消失。在晶体尾部 ,由于锗在硅中的分凝系数小于 1 ,使得锗在熔体中高度富集 ,产生了“组份过冷现象”,出现了枝状结晶生长。     

垂直布里奇曼法生长碲锌镉晶体的工艺条件优化

分析了利用垂直布里奇曼法生长碲锌镉晶体的工艺条件,如坩埚的材质和形状、炉体温场、固液界面形状、生长速率以及采用籽晶等生长条件对晶体单晶率和质量的影响,并提出了优化垂直布里奇曼法生长CdZnTe晶体的条件。     

单温区碲镉汞液相外延生长

本文首次报道单温区开管生长优质碲镉汞液相外延层,表面光亮、界面平坦清晰。组分x≤0.2时,均匀性△x=0.004,室温下红外透过率达50％以上,典型X射线双晶衍射迥摆曲线半峰宽为176arc s,原生样品呈P型。在77K下,载流子浓度为0.5～5×10~(16)cm~(-3),霍耳迁移率为2.5～4×10~2V~(-1)s~(-1)。文章还详细研究了初始过冷度△T_i对碲镉汞液相外延的影响。     

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％。     

LEC-InP晶体中孪晶现象的研究

在LEC-InP晶体生长过程中,孪晶的产生是一个影响InP单晶率的突出问题.生长高质量、大直径的单晶是当前InP晶体生长的发展方向,减少孪晶一直是InP单晶生长技术的研究重点.国内外学者研究了影响孪晶产生的相关因素,但具体产生机制仍未确定.大量的实验研究表明InP晶体中的孪晶通常出现在三相界面处的边缘小平面上,且不论内砍还是外切孪晶均产生在{111}面上.晶体生长转肩过程中改变提拉速度会导致边缘过冷度增加,很容易产生孪晶.研究表明可以调整降温速率来实现对晶体直径的控制,减少拉速改变的频率避免造成边缘处过冷度增大,使得晶体生长实现平滑转肩,减小转肩时孪晶的产生概率.     

GaSb和InAs单晶衬底的晶格完整性

通过X线衍射分析和位错腐蚀,发现在GaSb(100)晶片的中心区域容易形成呈枝蔓状分布的高密度位错聚集区,这些位错引起严重的晶格畸变.通过分析晶体生长条件,证明生长过程中产生的大的温度过冷造成了晶体中心区域的枝蔓生长,产生大量位错.富As条件下生长的InAs单晶中产生大量与As过量有关的晶格缺陷,明显降低了晶体的完整性.     

GaSb和InAs单晶衬底的晶格完整性

通过X线衍射分析和位错腐蚀,发现在GaSb(100)晶片的中心区域容易形成呈枝蔓状分布的高密度位错聚集区,这些位错引起严重的晶格畸变.通过分析晶体生长条件,证明生长过程中产生的大的温度过冷造成了晶体中心区域的枝蔓生长,产生大量位错.富As条件下生长的InAs单晶中产生大量与As过量有关的晶格缺陷,明显降低了晶体的完整性.     

真空高阻区熔Si单晶中的微缺陷及其少子寿命

通过在Ar气氛及真空环境中进行的高阻区熔Si单晶生长实验,分析了晶体直径、晶体生长环境及晶体生长速率对晶体中微缺陷及少子寿命的影响及产生这种影响的原因.单晶生长实验表明,与在Ar气氛下的单晶生长相比,在真空环境下采用较低的晶体生长速率即可生长出无漩涡缺陷的单晶,而当晶体生长速度较高时,尽管可以消除漩涡,但单晶的少子寿命却有明显的下降.     

用VGF法生长6英寸锗单晶中籽晶熔接工艺研究

采用垂直梯度凝固(VGF)法生长单晶时,其温度梯度较低,生长速率较小,目前已成为生长大直径、低位错密度晶体的主流技术之一.在VGF法生长单晶的过程中,籽晶的熔接工艺直接影响着单晶生长的成败.研究了拉速器速度、保温时间及石英棉用量对6英寸(1英寸=2.54 cm)锗单晶VGF生长中籽晶熔接的影响,并确定了最佳的籽晶熔接工艺.研究结果发现,当拉速器速度为3～4 mm/h、保温时间为75～100 min、石英棉用量为15～20 9时,实现了对籽晶熔接工艺的精准控制,熔接长度为12～22 mm,位错密度小于500 cm-2,有效地降低了生产成本,提高了生产效率和单晶率.     

新型单晶引上装置

日本茨城县的阿斯卡罗公司制成并正式出售能生长大型优质单晶的新型单晶引上装置。这种装置是在充满晶体原料熔液的白金坩埚中装入用同样白金制成的隔板，移动隔板即可生长出组分均匀的单晶，晶体 的杂质浓度波动可控制在0.05%以下。除了能生长YAG以及其它激光单晶外，还能生长具有全功能的光学晶体，看来具有很大潜力。     

钨青铜系铁电晶体的生长和应用

本文介绍了组成为Pb_2KNb_5O_(15)(PKN)、Sr_2KNb_5O_(15)(SKN)和Sr_(1-x)Ba_xNb_2O_6(0.25≤x≤0.75)(SBN)的若干钨青铜铁电单晶的生长和应用。这些晶体的室温介电,压电和机电耦合系数是优良的,使它们在铁电和SAW器件应用上有很大价值。     

高透过低吸收KCl单晶生长

本文介绍一种生长卤化物单晶的方法——注入式反应气氛下降法(称IRABP法).采用该法已获得φ75×75的优质 KCl单晶。用10.6μmCO_2激光量热卡计测量单晶的体吸收系数β_(10.6■1～2×10~(-4)cm~(-1)。讨论各种工艺参数对晶体质量的影响。     

Bi_(12)Geo_(20)单晶的生长条件对光学均匀性的影响

本文分析使提拉法生长的Bi_(12)GeO_(20)单晶的光学均匀性恶化的主要缺陷和生长条纹,以及由晶面效应引起的“色芯”和光学应力.生长条纹与熔体中的自由和强制对流以及晶体的旋转和温度的调节有关.当生长速度过高时就出现大量条纹和夹杂物,它们显然与组份过冷有关.为完全消除生长条纹,采用温度梯度小的轴向对称温场中不旋转的晶体生长法.这类晶体中的腐蚀坑密度小于10/厘米~2.     

SiC单晶生长界面形状计算机模型的建立及验证

利用多物理场耦合模拟软件研究了3英寸(1英寸=2.54 cm)碳化硅(SiC)单晶生长中感应线圈位置对单晶生长系统温度场的影响.分析了感应线圈位置变化对晶体表面径向温度、晶体内部轴向温度以及晶体生长界面形状的影响.同时分析了不同生长时期晶体的界面形状和各向温差的变化规律,建立了3英寸SiC单晶生长界面形状计算机模型,进而将计算机模拟得到的晶体界面形状与单晶生长对照实验获得晶体的界面形状相对比,验证了该模型的可靠性.以此为依据,优化了单晶生长工艺参数,获得了理想的适合3英寸SiC单晶生长的温度场,并成功获得了高质量的3英寸SiC单晶.     

气相输运法大尺寸ZnO单晶生长的传输过程控制

研究了化学气相传输法(CVT)生长ZnO单晶的传输过程、动力学和生长机理,分析了CVT法的传输机理、效率以及温场对传输速率和晶体生长的影响.利用气相-固相单晶成核和生长动力学理论研究了制约单晶生长速度和晶体质量的因素.我们得到的不同条件下ZnO单晶CVT生长的实验结果和现象与理论分析一致,获得了ZnO单晶生长的理想条件和高质量的大尺寸ZnO单晶材料.     

文摘选辑

(一)单晶和薄膜材料208 提拉法晶体生长中转动的影响——(Riley N.)《Jour.Cryst.Growth》47 4557—67 1979提出了一个从熔体生长单晶时有关晶体及坩埚转动影响的模型,按许密特数求解,并研究了晶体-熔体界面上影响生长的条件.     

气相输运法大尺寸ZnO单晶生长的传输过程控制

研究了化学气相传输法(CVT)生长ZnO单晶的传输过程、动力学和生长机理,分析了CVT法的传输机理、效率以及温场对传输速率和晶体生长的影响.利用气相-固相单晶成核和生长动力学理论研究了制约单晶生长速度和晶体质量的因素.我们得到的不同条件下ZnO单晶CVT生长的实验结果和现象与理论分析一致,获得了ZnO单晶生长的理想条件和高质量的大尺寸ZnO单晶材料.