BSO单晶及其在光功能器件方面的应用

本文简述φ50×60mm Bi_(12)SiO_(20)(BOS)单晶的自动控制直径的提拉生长;较详细地介绍BS0单晶的光学特性及在光开关、光电场探测器、光全息存储器、液晶光阀及光波导等光功能器件方面的应用.     

生长系统对高阻区熔硅单晶径向电阻率变化的影响

分别采用L4375-ZE区熔炉和CFG/1400P区熔炉,生长了N型、(1.5～4.5)×103Ω.cm和P型、(1.0～5.0)×104Ω.cm两种规格的高阻区熔硅单晶,单晶的直径为52～54 mm,晶向为<111>。经对单晶的电阻率及其径向分布进行检测对比后发现,在加热线圈几何结构(包括上下表面角度、内径尺寸及台阶设计)基本相同、单晶生长速率相同且上、下晶轴旋转具有相同配置的情况下,不同的单晶生长系统所生长的单晶,其电阻率径向均匀性有明显差异,用L4575-ZE区熔炉生长的单晶的电阻率径向分布更均匀。     

提拉法自动化单晶炉

在汉堡菲利浦研究实验室设计和安装了一台用提拉法生长单晶,温度可达约2270K的自动化单晶炉。提拉装置有效行程为350毫米,炉膛直径为500毫米。晶转速度和拉速的均匀性优于1％,籽晶杆的不同心度不超过26微米。提拉装置的振动几乎可以全部消除。用25千瓦的射频发生器加热。晶体的外形、直径和长度用电子秤耦合于发生器的反馈回路来进行自动控制。用此单晶炉生长出直径达65毫米、重量为2.3千克的高质量石榴石单晶。     

42°Y钽酸锂晶体生长及性能研究

钽酸锂晶体具有优异的压电性能,是声表面波(SAW)滤波器广泛使用的衬底材料。该文采用自主研制的提拉单晶炉,成功生长出4英寸、42°Y方向、外观完整的钽酸锂晶体。经可见及近红外分光光度计测试,晶体透过率接近80%;经X线摇摆测试,其半高全峰宽(FWHM)为28.4″,单晶性较好;采用差热分析仪对生长的晶体头尾进行居里温度测试,居里温度偏差为4.4 ℃。声表面波性能测试结果表明,钽酸锂晶体的声表面波速度、机电耦合系数和频率温度系数等指标均满足SAW滤波器的使用要求。     

YAP系列晶体光纤的生长和LD泵浦的Nd:YAP单晶光纤激光器

本文叙述了YAP系列晶体光纤的优点和生长方法;用激光加热小基座法生长出直径范围为50～500μm,直径波动<±1％/cm的YAP系列晶体光纤。研制成用LD泵浦的单晶Nd∶YAP光纤激光器,输出为1.0795μm波长的线偏光,最大输出功率为1mW。     

电子秤称重法YAG晶体等径生长的自动控制

本文叙述了利用电子称重技术生长激光晶体等径自动控制系统,生长出掺钕的钇铝石榴石单晶,晶体的直径为20～25毫米,等径长度为70～90毫米,局部径差小于±0.1毫米,全径差小于±0.3毫米。     

可控电参数低位错InP单晶制备

本文给出了一种制备电参数可控、低位错密度 InP 单晶的双掺杂技术。采用本技术,在高压单晶炉内,用炉内直接合成 LEC 法,结合掺杂剂的选择和适量掺杂,已制备出载流子浓度在1～30×10~(17)/cm~3 范围内可控,位错密度在0～3×10~4/cm~2 范围内的 n 型 InP 单晶材料。用这一技术也可常规地制备电阻率ρ>10~7 Ω·cm,位错密度<5×10~4/cm~2 的大直径半绝缘 InP 单晶材料。材料用于制造长波长激光器、光电探测器和发光管。使用结果表明,器件特性有明显改善,发光效率和器件成品率都有明显提高。     

大直径锗单晶炉的研制

为适应国内外对大直径径(≥12英寸)红外光学锗单晶发展需求而研发的新一代锗单晶炉.其研发的大直径锗单晶炉其创新点包括:实现10微米级提拉速度的软轴提升机构;实现一种新型掺杂剂掺杂装置,建立一套对石墨熔体温度测量反馈信号的控制方法,实现锗单晶等直径精确控制,实现副炉室自动旋转以及实现氩气流量及炉室压力的精确控制.     

用多层加热器LEC方法和同时掺镓和砷生长半绝缘低位错磷化铟单晶

用多层加热器VM-LEC工艺和同时掺镓和砷拉制了直径为2in的半绝缘低位错磷化铟单晶。熔体中镓和砷的浓度小于10~(19)～10~(20)cm~(-3)就能有效地把位错减小到1～5×10~3/cm~(-2)。镓和砷的掺入没有影响电阻率和光荧光谱。在单晶上生长的外延层中没有观察到失配位错。     

PVT法掺钒SiC单晶生长电阻率变化规律研究

在采用COREMA方法测试SiC晶片电阻率时发现同一晶片电阻率相差较大,主要体现在高阻(>105Ω.cm量级)和低阻(<105量级)并存,有的甚至超高阻(>1012量级)和低阻并存,针对这一测试结果,开展了相关的实验研究,SiC单晶半绝缘性能的实现是通过在单晶生长过程中掺入深能级杂质V来补偿浅施主N和浅受主B,利用二次质谱(SIMS)对同一晶片不同区域的杂质元素V、N和B含量进行测试,结果发现晶片中V和N的含量都在1×1017量级时会出现同一晶片不同区域电阻率相差较大的情况,而当V含量在1×1017量级,N含量在5×1016量级以下时,可制备电阻率均匀性好的半绝缘SiC单晶。     

非饱和蒸气环境条件下进行试验的湿度压力箱

用途:为了加速电子元器件在高温高压条件下进行湿度试验的速度而设计成产品。它与温度为85℃、相对温度为85％的水气箱试验进行比较,可使试验时间缩短10倍。主要技术指标如下:有效容积:0.025m~3有效容积的外形尺寸:直径:370mm长度:450mm温度范围:不大于105～165℃相对湿度范围:65～100％过剩压力范围:0.2～4.0kg/cm~2允许偏差:温度:不大于±2℃相对湿度:不大于±3％剩余压力:不大于±3％到达规定状态所需时间:不大于100分钟电源(交流电):电压380伏频率:50赫相数:3相消耗功率:不大于4千瓦箱体尺寸:620×1670×1200毫米箱体重量:180公斤制造厂“伏尔加格勒电子机械制造厂     

中频感应加热法电子秤称重自动控径生长Nd:YAP激光晶体

本文在石墨电阻加热法电子秤称重自动控径生长YAP晶体基础上,进一步研究了中频感应加热条件下的自动控径技术。实现了自动升温、放肩、等径、收尾和程序降温。长出了直径20±1毫米,长150毫米,径差≤±1％的透明单晶。其光学质量和激光性能不劣于用温控或人工精心控制生长的晶体,而比电阻加热生长的晶体质量要好得多。文中还介绍了中频感应法生长YAP晶体的简便温场设计。     

适用于Czochralski法的自动拉晶设备

在汉堡的菲利蒲斯研究实验室,已经设计并安装了一台适用于Czochralski法的单晶生长温度最高可达2270°K左右的自动拉晶设备。该设备具有350mm的提拉长度和一个直径为500mm的拉晶室。转速和拉速的均匀性优于1%,拉晶轴的偏心度不超过26μm。拉晶设备的振动几乎完全被吸收。通过25千瓦的高频感应炉进行加热。使用到高频炉的反馈电路中的电子称自动控制晶体的外形、直径和长度。已经使用这一设备生长出最大直径为65mm,重量达2.3Kg的高质量石榴石单晶。     

用高频电容法测量P／P外延层电阻率

高频电容法是测量P／P~+外延层电阻率的一种简单易行的新方法。这种方法，直接利用同质均匀掺杂外延层电阻率ρ与空间电荷电容Cs（势垒电容）平万的倒数关系，通过测量势垒电容Cs，直接得到P／P~+外延层的电阻率ρ。从而实现对P／P~+外延片的生产第艺过程，进行监控测试。这种方法，不但测试过程简单，而且，不损伤外延层。它既可以在国外仪器上完成，又可以在国内仪器上完成，适用于我国一般IC单位。在国外仪器上，测量范围为2．20×10~(－4)Ω·cm～1．95×10~5Ω·cm，测量误差为±0．02％：在国内仪器上，电阻率测量范围为1．0×10~(－3)Ω·cm～1．0×10~5Ω·cm，测量误差为±2％。     

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。     

用作SAW器件的Li_2B_4O_7单晶的生长和性能

用提拉技术沿X轴和Z轴成功地生长了直径达45mm的Li_2B_4O_7,单晶.确定了它基本的物理和化学性能,并且从理论上和通过实验研究了不同的表面取向及SAW传播方向的科SAW性能.发现旋转X轴(不同角度)切型和Z轴传播方向有几种适于SAW谐振器和窄带带通SAW滤波器的有用的基片取向,其SAW传播延迟时间是温度的抛物线函数,SAW耦合系数k~2约为1%.当SAW在旋转X-28°切片上沿Z方向传播时,20℃时的延迟温度系数(TCD)为零,二次TCD为0.27ppm/℃~2,k~2为0.8%,SAW速度V_s为3470m/s.体波假信号响应比SAW基频响应低20dB.     

直拉区熔联合法硅单晶生长技术研究

通过直拉工艺生长直径60 mm的N型100单晶,之后以该单晶作为原料,采用区熔工艺生长成50 mm(2英寸)N型111单晶,单晶的电阻率为2.71~5.35Ω·cm,少子寿命为500~750μs,氧碳含量均低于1×16 cm-3。实验表明,通过直拉工艺和区熔工艺联合方式研制的低阻硅单晶具有电阻率控制准确、氧碳含量低、工艺易于实施等特点。同时,对直拉区熔联合法生长单晶的技术特点进行了探讨。     

浮秤法控制铌酸锂晶体等径生长

设计和制造了一种浮秤装置,它利用差重模式法,能够自动控制LiNbO_3单晶等径生长 而且灵敏度高,稳定可靠,炉温浮动可控制在±0.25℃以内.减轻了劳动强度,节省了人力.能控制直径φ35—40毫米,长120毫光以上,等径度不超过1%(最高可达0.22%),重量在700克以上的单晶.经测定物理性能和电性能比人工控制的晶体有所提高.     

ZnO纳米线阵列的侧面生长机理

通过一种简单的无催化剂存在的气相生长工艺制备了侧面长成梳状结构的ZnO纳米线阵列。沿[0001]方向生长的ZnO纳米线按照100～500nm的间隔有规律地排列在梳底一侧。单晶梳底沿着[2110]方向生长到±(0110)和±(0001)面终止。所得均一纳米线的直径和长度分别为40～100nm和0.5～2.0μm。纳米线阵列的侧面生长成为微米梳,是气体分子自组装成纳米线和一步法组装成微米结构的重要例子。本文详细讨论了ZnO纳米线阵列生长成为微米梳的生长机理。     

硅单晶测试参数的差异分析

为实现对单晶参数的综合分析,指导单晶制备,迫切需要分析各单晶参数之间的关联性。采用统计分析方法,针对N<111>轻掺P单晶进行了差异分析,发现寿命与电阻率呈显著负相关,旋涡情况与寿命、电阻率不均性相关性不显著。对N<111>重掺As单晶进行了差异分析,发现单晶段部位与氧含量显著相关,氧含量与径向电阻率变化显著相关。