一、垂直Bridgman生长晶体界面的监测研究（论文文献综述）
周昌鹤[1]（2021）在《碲锌镉材料缺陷评价技术及VGF生长技术的研究》文中研究说明碲镉汞(Hg1-yCdyTe,HgCdTe)是制备高性能红外探测器的优良材料,在气象预报、资源探测和天文观测等领域中有重要的应用。碲锌镉(Cd1-xZnxTe,CdZnTe)通过调节合适的Zn组分能够和碲镉汞材料在晶格上实现完全匹配,是外延高性能碲镉汞薄膜材料可选择的最佳衬底材料。尽管近些年来替代衬底上的HgCdTe外延技术已取得了长足的进展,但其实际应用主要为高背景应用领域的中短波红外焦平面探测器,高性能的长波、甚长波、双色、雪崩工作模式和高工作温度的HgCdTe红外焦平面器件仍需要使用CdZnTe单晶衬底上获得的低缺陷密度外延材料,大尺寸低缺陷密度CdZnTe衬底依然是先进HgCdTe红外焦平面制造工艺所采用的主流技术。第三代碲镉汞红外焦平面技术对CdZnTe晶体材料的尺寸和质量控制提出了新的更高要求,关键点在于控制材料中的高密度位错缺陷和第二相缺陷以及重复可控地生长出高单晶率的晶体材料。由于检测手段的限制,当前对CdZnTe晶体中的位错线的空间结构和延伸方向的研究还较少,对材料中微米级第二相缺陷以及亚微米级第二相缺陷的研究还不够深入,给全面分析CdZnTe晶体生长工艺对材料缺陷性能的影响造成了很大的困难。VGF生长方法已成为国际上生长CdZnTe单晶的一种先进技术,而国内对碲锌镉生长技术的研究仍停留在VB生长方法上,采用VGF法生长CdZnTe晶体的报道还较少,技术也不成熟。本文利用缺陷动态腐蚀观察技术和透射显微观察技术对CdZnTe晶体中的位错缺陷和第二相缺陷开展了进一步的研究,提出了一些新的测试方法和评价技术。在晶体生长技术方面,对CdZnTe晶体的定向籽晶VGF生长方法进行了探索,运用晶体生长仿真软件对VGF生长过程中的热场分布、对流结构和Zn组分分布进行了数值计算,采用带定向籽晶的VGF生长方法生长得到了直径Φ90 mm且单晶率达到90%的CdZnTe晶锭。主要研究内容如下:（1）研究了CdZnTe材料中扩展缺陷腐蚀坑的动态腐蚀运动学特征。动态腐蚀观测结果表明CdZnTe衬底样品中大多数腐蚀坑的坑尖接近直线运动,坑尖的水平移动轨迹揭示出（111）A面三种不同构型的腐蚀坑对应的位错线在延伸方向上存在差异。腐蚀坑中心到坑尖连线的方向并不能准确代表位错线的延伸方向,位错线的延伸方向应由腐蚀坑坑尖的位移矢量确定。通过使用材料腐蚀运动学参数得到了腐蚀坑坑尖位移矢量在晶体学坐标系中的计算公式和测量方法,得到了三种不同构型Nakagawa腐蚀坑对应缺陷延伸方向的晶体学取向,分别为<110>、<112>和介于<110>和<112>之间的方向。实验观察也发现,缺陷延伸方向与腐蚀坑中心到坑尖的连线在衬底表面的投影是重合的,即缺陷延伸方向可以通过锥形腐蚀坑的结构来确定。（2）研究了CdZnTe晶体材料中位错缺陷取向分布的特征。通过将CdZnTe衬底样品（111）A面Nakagawa锥形腐蚀坑坑尖的位移矢量绘制在[111]极图上,得到了样品观察区域内位错线延伸方向的分布特征。研究发现Nakagawa腐蚀剂揭露的位错线的延伸方向仅限于[111]极图上[110]、[101]和[011]三点连线的附近区域,这表明对于CdZnTe晶体,Nakagawa腐蚀剂在（111）A面上不能揭示以大角度穿越表面的位错线,锥形腐蚀坑密度PEPD不等于材料的位错密度。研究还发现CdZnTe晶体中位错缺陷在取向分布上存在不均匀性和非对称性,对这一特性进行表征的最好方式是反映缺陷延伸方向分布的极图,除此之外,也可通过引入一些参数来完善对碲锌镉材料中位错缺陷特性的表征。这些参数包括不同{111}面上位错缺陷密度的比值RDD,穿越材料表面的位错缺陷密度DDPS和位错缺陷体密度BDDL。计算表明,对于位错线取向呈均匀对称分布的样品,穿越CdZnTe衬底（111）表面的DDPS（111）是（111）表面PEPD（111）的2倍,材料中位错缺陷的体密度BDDL约是PEPD（111）的4.2倍。（3）研究了CdZnTe衬底（112）B面Everson腐蚀坑的特性。通过研究CdZnTe衬底（112）B面腐蚀坑和（111）B面腐蚀坑的对应关系,明确了碲锌镉衬底（112）B面上腐蚀坑与材料缺陷的对应关系。（112）B面上的“嵌套三角形”、“梯形”和“棒状”腐蚀坑与（111）B面上的平底腐蚀坑相对应,源于材料中的体缺陷,或是由位错缺陷终止后的腐蚀坑演变而成。（112）B面上的典型锥形腐蚀坑来自延伸方向为[011]、[112]和[101]的位错缺陷,其他形状的锥形腐蚀坑来自延伸方向介于[011]方向和[101]方向之间区域的位错缺陷。研究发现对（112）B碲锌镉衬底,Everson腐蚀剂只能揭示取向位于极图上[011]和[101]连线附近的位错缺陷。计算结果表明,对于位错线取向呈均匀对称分布的样品,（112）B面上的Everson锥形腐蚀坑密度PEPD（112）是（111）B面上PEPD（111）的35%,穿越（112）B衬底表面的位错缺陷密度DDPS（112）为PEPD（112）的6.2倍,材料中位错缺陷的体密度BDDL是PEPD（112）的12.6倍左右。根据材料中位错缺陷取向分布的非均匀性和非对称性特征,解释了PEPD（112）和PEPD（111）关系离散的原因。（4）研究了CdZnTe晶体中第二相缺陷的测试方法。基于红外透射显微检测系统开发了第二相缺陷的3D检测技术,该技术可以精细地获取衬底中微米级第二相缺陷的空间位置和尺寸数据{（x,y,z,d）}。从衬度传递函数角度分析了单张透射显微照片中第二相缺陷的成像特征,结果发现红外透射显微照片里可观察到的第二相缺陷的最大离焦距离与其尺寸成正比,在数值孔径N.A.=0.45和衬度传递函数阈值CTF=0.02条件下,实验测定第二相缺陷的可观察范围和缺陷尺寸的比值为23.4倍,建立了通过单张透射显微照片测定第二相缺陷体密度和面密度的计算方法和检测流程。此外,在动态观察衬底表面缺陷腐蚀坑的过程中,发现碲锌镉材料中存在着快速消失的腐蚀坑,并证明这些微小的腐蚀坑与材料中亚微米第二相缺陷相关。根据腐蚀坑运动学模型,计算得到亚微米缺陷的尺寸在0.15μm～1μm之间,其密度可达108 cm-3量级,这一结果印证了激光散射扫描技术对碲锌镉亚微米体缺陷进行测量的结果,该发现为研究CdZnTe材料亚微米第二相缺陷提供了一种既经济又方便的测量手段。（5）探索了CdZnTe晶体的定向籽晶VGF生长技术。通过理论分析得到了VGF生长方法在等梯度和变梯度控制方案下的名义温场移动速率。运用晶体生长仿真软件对VGF生长过程中的热场分布、生长速率、固-液界面位置、对流结构和Zn组分分布进行了理论仿真计算。利用仿真计算的结果,完成了VGF生长炉的设计、加工和运行,仿真结果和实测结果比较接近。研究发现,<1h1>方向为CdZnTe晶体的择优生长方向。采用带籽晶的VGF技术获得了近<111>生长方向的CdZnTe单晶,晶体直径Φ90 mm,长度超过100 mm。（6）测试了EPD、红外透过率、第二相缺陷密度和Zn组分参数在VGF法生长晶体中的分布。VGF法生长晶体的平均EPD小于5.0×104 cm-2;红外透过率和第二相缺陷密度在晶体中存在不均匀分布,且存在较为明显的分界区,在分界区外侧红外透过率正常,第二相缺陷密度较低低,局部区域无透射显微镜可见的第二相缺陷;在分界区内侧红外透过率下降,存在密度达1000 cm-2、尺寸在5μm左右的第二相缺陷,论文进一步分析了晶体中第二相缺陷密度的形成原因。Zn组分测试结果显示在晶体放肩区存在局部高组分区域,在等径生长中间阶段,等Zn组分面较为平直,后段等Zn组分面沿晶体边缘上翘,在垂直生长轴向切割的衬底中心区域60 mm×60 mm范围内Zn组分绝对值偏差小于0.004。结合数值仿真结果,对熔体对流结构导致的Zn组分在生长晶体中心和放肩处的富集效应进行了分析。论文研究工作加深了对CdZnTe衬底表面腐蚀坑特性和材料中位错缺陷性能的认识,研究完善了透射面域法并使之成为一项实用化的、快速的第二相缺陷定量检测技术,提出了亚微米第二相缺陷的腐蚀检测方法。论文发展的测试方法和提出的表征参数有助于更全面地评价CdZnTe晶体的缺陷性能,在CdZnTe衬底的质检筛选具有现实应用价值,也有助于分析晶体生长工艺对缺陷性能的影响。研究工作探索了传统定向籽晶VGF法生长技术,并成功生长出CdZnTe单晶体,相关研究结果为VGF法生长技术的实用化奠定了基础。
王新宇[2]（2021）在《稀土掺杂氟化钇钡激光晶体生长及性能研究》文中研究指明稀土掺杂氟化物晶体由于其低声子能量和优异的发光性能,广泛地应用于通讯、遥感、测距等领域,自发现以来,一直是激光晶体材料的研究热点之一。通过这些晶体材料获得典型的波段输出,如2.0μm、2.9μm等,具有更广泛、更重要的应用。目前常用的晶体生长方法主要有提拉法（Cz）、下降法（B-S法）和温度梯度法（TGT）等,对于结构对称性低、性能优异的晶体,获得尺寸大、质量高、具有多波段发射的稀土掺杂氟化物晶体则具有重要的意义。本文利用Ho3+离子丰富的能级结构以及在红外波长范围具有多波段发射的潜力,再引入敏化离子和退敏化离子来调节晶体发射波长,优化光学性能。一方面,研究晶体生长参数、晶体结构和晶体密度等性能;另一方面,系统地研究不同离子掺杂晶体的物相结构、光谱参数以预测晶体的激光性能,具体的工作包括以下几点:1)采用共沉淀法和气氛烧结炉等设备成功制备了高纯度Re,Ho:BaY2F8晶体生长料,最佳烧结温度为650℃,烧结时间为2.5 h。结合界面理论,相变驱动力理论和固液界面形状的理论分析,优化了下降炉温场的温度梯度参数以及晶体生长参数。利用自主设计的坩埚下降炉成功培育了氟化钇钡籽晶,并以0.2-0.5 mm/h的坩埚下降速度制备了不同系列的Re,Ho:BaY2F8晶体。2)基于889 nm激光源与Ho3+离子5I5能级相匹配的特点,直接泵浦3.9μm（5I5→5I6）辐射跃迁的上能级,分别获得了2.0μm和3.9μm有效光输出。这一方案避免了光参量激光系统的复杂性,降低泵浦源的能量损耗。3.9μm波长的发射截面经计算为7.759×10-20 cm2,吸收截面为3.563×10-20 cm2。并且通过自搭建的激光测试系统,获得了3.9μm的有效激光输出,最高能量输出为5.6 m J。3)虽然Ho:BaY2F8晶体在2.0μm附近获得了光输出,但泵浦能量优先用于3.9μm发射,导致Ho:BaY2F8晶体在2.0μm波段的光谱参数并不高。针对这一点,引入了敏化剂Yb3+离子来提高晶体对泵浦源能量的吸收,以改善Ho3+离子在2.0μm波段的光谱性能。依据吸收光谱的结果采用980 nm激光源泵浦晶体,并研究了Ho,Yb:BaY2F8晶体在1.2μm和2.0μm处的红外辐射特性和荧光衰减曲线。通过Yb3+离子的敏化作用,显着增强了Ho3+离子对应2.0μm辐射的上能级,即5I7能级。结合光谱和能级寿命数据详细计算了Ho,Yb:BaY2F8晶体包括吸收与发射截面、增益截面等光谱参数,证实了Ho,Yb:BaY2F8晶体在2.0μm波段优异的光学性能。4)Ho:BaY2F8和Ho,Yb:BaY2F8晶体均通过增强辐射跃迁上能级来实现光输出,但很难找到有效的光源或敏化剂用于实现Ho3+离子在2.9μm（5I6→5I7）波段发射。基于激光四能级结构的特点与优势,通过引入退敏化剂Pr3+离子来削弱Ho3+:5I7能级,从而实现5I6→5I7辐射跃迁的粒子数反转。采用坩埚下降法,成功制备了1%Ho,%Pr:BaY2F8（=0,0.2,0.5,0.8,1.2）晶体,发射光谱的结果表明了掺杂Pr3+离子减弱了晶体在2.0μm处的发射峰强度,并增强了晶体在2.9μm处的发射峰强度。随着Pr3+离子的掺杂浓度增加,Ho3+离子的5I7能级寿命从2.03 ms降低到0.23 ms,从而促进了Ho3+离子在2.9μm处粒子数反转。通过计算增益截面得到2.9μm的粒子反转百分比为36.8%。对于Ho,Pr:BaY2F8晶体,从Ho:5I7能级到Pr:3F2能级的能量转移效率经计算为88.7%。这一理念可以推广到更多难以实现粒子数反转的辐射跃迁中,以研究不同稀土离子在更多波段的激光输出。5)为更好的开发Ho3+离子在2.0μm波段的发射潜力,通过引入Nd3+离子来进一步优化2.0μm波段的光谱参数。这一方案避免了Yb3+离子敏化方案中泵浦能量用于上转换发射的情况,提高了红外波段发射的效率。采用坩埚下降方法生长并研究了1%Ho,%Nd:BaY2F8晶体的性能（=1,1.5,2,2.5,3）。对X射线衍射数据分析表明,Ho,Nd:BaY2F8晶体属单斜晶相,空间群为C2/m。通过分析荧光光谱,获得了1.3μm和2.0μm的红外波段发射,表明Nd3+离子是有效的敏化剂,能量传递效率最高达73.7%。结合Ho,Nd:BaY2F8晶体在2.0μm的辐射光谱以及2.0μm的荧光寿命,计算了晶体的光谱参数,其中最强发射截面高达11.52×10-20 cm2,这要比Yb3+离子作为敏化剂在2.0μm处获得的发射截面高出一个数量级,这对于获得高效的2.0μm激光输出具有非常重要的意义。
崔双月[3]（2021）在《熔体法生长大尺寸有机掺杂晶体》文中认为有机单晶三维长程有序,热力学性质稳定,来源于共轭有机分子的独特的性能使其在多个关系国计民生、涉及国家安全的领域具有十分重要的应用前景。例如在高能射线探测方面,大尺寸有机闪烁晶体能直接实现对快中子的检测和对γ射线-中子有效的区分;在非线性光学太赫兹波段,大尺寸有机晶体非线性系数大,抗损伤阈值高,可在整个太赫兹波段获得最大范围的连续带宽;在微波激射领域,并五苯掺杂对三联苯晶体作为增益介质制备出世界上第一台可在室温地磁环境下运行的微波激射器,显着降低了制备和运行成本。然而,有机晶体差的结晶性和大的加工难度,使获得大尺寸高质量的有机晶体存在一定困难,制约了其广泛的应用。克服有机晶体生长难题,生长高质量大尺寸的有机晶体是满足应用的重要前提。因此,开展大尺寸有机功能晶体的生长与性能研究工作具有重大的理论意义和实用价值。在这一背景下,本论文围绕大尺寸有机晶体及掺杂晶体的生长开展研究。结合课题组在无机晶体生长方面的经验与有机晶体的生长习性,研制专门用于有机晶体的熔体法生长设备,探索更适合有机晶体及掺杂晶体的生长方法,生长高质量大尺寸的有机功能晶体。采用熔体法温区上移技术开展对三联苯、并五苯掺杂对三联苯晶体、有机长余辉掺杂晶体的生长研究,系统研究分子掺杂对有机晶体性能的影响,深入研究晶体基质与掺杂分子的相互作用,实现对晶体光、电、磁性能的调控。主要研究内容如下:1、针对有机材料的物化特性和有机熔体的结晶习性,研制专门用于有机晶体的熔体法生长设备。改进晶体生长中坩埚与温场的相对运动模式,采用温区上移法生长有机晶体,为获得大尺寸、高质量有机单晶,提供技术保障。温区上移法生长晶体过程可观测,能够实时掌握晶体固-熔结晶界面的动态变化;坩埚相对静止,温场上移,有效避免了晶体生长过程中机械振动的影响;结合炉膛的密封性和坩埚的设计,生长气氛可调节,避免了氢氧焰高温封管,操作简便,更加适用于大尺寸有机晶体的生长。2、采用温区上移法开展了对三联苯晶体生长研究,通过溶液重结晶、气相升华法、区熔法相结合的方法对单晶生长所需的大批量原料进行了提纯处理。优化生长温场和降温工艺,生长了大尺寸的对三联苯晶体,晶体尺寸达到Φ10 ×35 mm。紫外可见吸收光谱表明对三联苯紫外吸收截止边在371 nm附近。荧光激发和发射光谱显示,最佳激发波长范围较大,荧光最大发射峰位于392 nm处。荧光寿命和量子产率表征发现对三联苯晶体荧光衰减速度快、寿命短,只有3.08 ns;量子产率为52.24%,荧光量子产率较高。3、开展了并五苯掺杂对三联苯晶体生长研究,成功生长了一系列不同尺寸、不同掺杂浓度的质量良好、通透性高、掺杂均匀的并五苯掺杂对三联苯晶体,掺杂晶体最大尺寸达到Φ18 × 80 mm。晶体的劳埃衍射斑点清晰,高分辨XRD衍射半峰宽较小,结晶质量良好。掺杂晶体相对于纯相晶体光学性能发生明显改变。掺杂晶体在可见光波段折射率整体提高,消光系数变化趋势发生改变。紫外吸收光谱和荧光发射光谱表明,掺杂晶体在对三联苯分子本征吸收和发射峰位置强度减弱,出现了并五苯分子的本征吸收和发射峰,并且随着并五苯浓度的增加,不同吸收峰和发射峰的相对强度随之发生规律性增强或减弱变化。进一步研究发现,相比于相同浓度的溶液和无定形状态,掺杂晶体表现出更精密的吸收和发射光谱结构,对三联苯作为三维长程有序的晶体基质,不仅有效地分离了掺杂分子,防止了聚集淬灭,还构建了 Shpolskii有序矩阵作为定向介质,加强了并五苯分子与光的相互作用。通过调控晶体生长条件,利用微量还原气氛可以使并五苯掺杂对三苯晶体产生更长的激发寿命和更大的磁化率,更有利于激发态下电子自旋相关物理过程的产生。4、利用熔体法生长了有机长余辉发光主客体掺杂晶体体系。将具有结晶诱导长余辉发光性质的二苯甲酮衍生物作为客体,对三联苯、三苯基氧膦（TPPO）、二苯乙烯等作为主体基质,生长得到了厘米级的掺杂晶体,实现了大尺寸有机掺杂晶体的长余辉发射。系统研究了不同掺杂分子、不同掺杂基质、不同掺杂浓度对晶体长余辉发光性能的影响,探索了有机长余辉掺杂晶体的产生机制。研究结果表明,掺杂晶体长余辉寿命达到72.54 ms,相比于纯相的客体分子提高3个数量级。通过将不同客体分子掺杂到不同的主体晶体基质中能够实现长余辉发光的颜色和寿命可调谐发射。相比之下,同种客体分子以相同浓度掺杂到聚合物非晶主体（如PMMA）中则没有长余辉发光现象。结合理论计算研究了有机掺杂晶体的缺陷类型和长余辉发光机理。晶体基质为掺杂分子提供了三维长程有序的刚性环境,掺杂分子作为替代缺陷嵌入在晶格中,有效地抑制了分子旋转和振动驰豫,防止了三重态氧淬灭,抑制了非辐射跃迁。同时,主客体之间能够发生能量转移,促使产生更多的激发三重态电子,几种因素协同作用下增强了晶体的长余辉发光性能。主客体有机掺杂晶体体系适用于多种具有结晶诱导长余辉发光习性的客体分子在主体晶体中增强长余辉发光,具有一定普适性,为实现有机长余辉发光提供了一种新的策略。
王吉[4]（2021）在《In掺杂CdTeSe晶体生长与缺陷调控》文中研究指明CdTeSe晶体具有高的电阻率和较低的缺陷密度,且有高的成分均匀性,可以有效避免类似CdZnTe晶体中Zn较高的分凝系数（～1.35）而产生的成分偏析现象,因此CdTeSe晶体有望成为新一代的辐射探测器用晶体材料。本文采用垂直布里奇曼法在富Te环境中生长了 In掺杂CdTeSe晶体,研究了晶体的合成及生长工艺,分析了晶体的光电性能,揭示了缺陷分布对材料性能的影响规律。采用垂直布里奇曼法生长In掺杂量为10-15 ppm的高质量CdTeSe晶体,表面无裂纹,无明显孪晶/晶界。根据物相分析得出,CdTeSe晶体在（111）晶面上出现单晶衍射峰,且成分单一为闪锌矿结构,晶体质量良好。通过AFS分析拟合计算出Se在CdTeSe晶体中的分凝系数为1.006,Se元素在CdTeSe晶锭中分布均匀,无成分偏析。光学性能表征结果可知CdTeSe晶体的禁带宽度约为1.4 eV,红外透过率为60%,接近于理论值。Te夹杂相的主要尺寸在5-10 μm,平均密度在104 cm-2数量级。晶体中富Te相对红外光的散射作用,会造成部分晶片透过率降低,富Te相的存在影响晶体中杂质的分布以及导致缺陷产生。揭示了 CdTeSe晶体的电学特性,深能级缺陷将费米能级钉扎在禁带中,实现了高电阻率。CdTeSe晶体的电阻率最高可达到1010 Ω·cm量级,光响应迅速,并且在可见光波段有较高的开关比。在热平衡状态下Cd空位没有被In施主掺杂完全补偿,晶体中多数载流子为空穴。通过拉曼光谱和PL谱进行了缺陷分析。在拉曼光谱中观察到CdTeSe晶体中存在Te有关的A1模和Te的“三角”晶格（E1,A1,TO/E2）,A1和E对称的次级声子模式,以及类CdTe纵光学声子模式LO。CdTeSe1-2晶片的PL谱在30-50 K之间随着温度增加强度增大,表现出反常温度依赖现象。由于晶体中富Te相的存在会引起周围的晶格发生失配和紊乱,导致晶格缺陷而形成中间态,产生晶格弛豫而发“负热淬灭”现象。CdTeSe晶体中主要的发光峰有两个分别为施主束缚激子峰（D0,X）和缺陷复合发光峰Dcomplex。其中占主导作用的Dcomplex峰主要是由Cd空位相关的A中心产生的发光峰D1引起的,发光峰红移是由于掺杂的同时发生了自补偿。分析认为CdTeSe晶体中Cd空位被掺杂的In占据,由此在晶体中引入施主能级InCd+。但是晶体中In掺杂量过大时会形成缺陷复合体,产生新的缺陷能级。过度补偿的In与晶体中的Cd空位发生复合,进而形成浅受主缺陷[VCd2-·InCd+]-,因此形成中性的缺陷复合体[VCd2-·2InCd+]0,这种缺陷复合往往会降低In施主掺杂的效率。VCd2-与Tei反应形成的TeCd2+深能级缺陷产生了费米能级钉扎效应,使得CdTeSe晶体获得高的电阻率。
刘强[5]（2021）在《Al掺杂对GaSb和GaInSb晶体结构和性能的影响》文中研究说明GaInSb和GaAlSb晶体作为典型的Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体材料,凭借其特有的电子迁移率高、带隙窄等优点,被广泛地应用于红外探测、激光雷达、光伏发电、集成电路、导航追踪等科技前沿领域。但由于GaInSb晶体中In元素存在较大的组分偏析,且制备的晶体中存在较多位错及微裂纹等缺陷,GaInSb晶体的结构和性能一直没有得到明显地提高。而对于GaAlSb晶体,大多都是通过外延生长技术来制备薄膜类的晶体材料。外延生长技术对于薄层厚度有一定的临界尺寸要求,对于大尺寸的晶体制备及工业化生产也存在一定的局限性。而且外延层、缓冲层以及衬底间的热膨胀系数和化学稳定性是否匹配、衬底材料制备的难易程度及成本的高低等因素都严重制约着GaAlSb晶体的发展和应用。本文采用垂直布里奇曼法生长了GaSb晶体、GaAlSb晶体以及GaInSb:Al晶体,研究了一定量的Al元素掺杂对GaSb晶体、GaAlSb晶体以及GaInSb:Al晶体结构和性能的影响。使用X射线衍射仪（XRD）、能量色散光谱仪（EDS）、金相显微镜、霍尔效应测试仪、傅立叶变换红外光谱仪对晶体的结构和性能进行测试与表征。本论文主要得到以下结论:（1）采用垂直布里奇曼法生长了尺寸为Φ25 mm×100 mm的GaSb晶体、Ga1-xAlxSb晶体、Ga0.86In0.14Sb晶体及掺杂Al元素的Ga0.86In0.14Sb:Al晶体。（2）本实验所制备GaAlSb晶体中Al组分的偏析很低,径向偏析最低可达0.065 mol%/mm,轴向偏析最低可达0.008 mol%/mm。（3）本实验所制备GaInSb晶体中In组分的偏析很低,铟组分的径向偏析最低可达0.045 mol%/mm,轴向偏析最低可达0.052 mol%/mm。（4）在一定的掺杂范围内,伴随Al元素含量的增加,晶锭的位错密度得到明显的改善,GaAlSb晶体位错密度从3.634×103cm-2降低到1.256×103 cm-2;Ga0.86In0.14Sb:Al晶体的位错密度从3.431×104 cm-2降低到2.461×103 cm-2。（5）Al作为Ga的等电子掺杂,使得以空穴为主要载流子的p型GaSb晶体变成以电子为主要载流子的n型GaAlSb晶体,增加以电子为主要载流子的浓度,电子迁移率提高到2.140×103 cm2/（V·s）,电阻率降低到1.416×10-3Ω·cm。（6）Al作为Ga和In的等电子掺杂,不仅增加了以电子为主要载流子的数量,而且还增加了各组分间的流动性,GaInSb晶体的电子迁移率提高到1.982×103cm2/（V·s）,电阻率降低到1.261×10-3Ω·cm。
方婧红[6]（2020）在《InxGa1-xSb空间晶体生长机理分析及地面晶体生长研究》文中研究表明InxGa1-xSb三元合金半导体晶体作为一种新型的半导体材料,具有晶格常数和吸收波长可调节的特性,其晶格常数和吸收波长可以分别在6.096～6.479?和1.7～6.8μm的范围内变化,该波长范围属于在红外区域,可以应用于红外光电探测器,以及红外区域的能量转化等,具有广泛的应用范围。但由于重力条件下的浮力对流、偏析以及成分过冷等问题,InxGa1-xSb晶体难以在重力条件下稳定生长形成组分均匀的大尺寸。关于重力对于InxGa1-xSb晶体生长的影响,本课题组联合日本JAXA利用实践十号返回式卫星进行了为期65小时的InxGa1-xSb晶体生长,并进行了地面对照试验。本文就实践十号返回式卫星的实验结果进行了分析及进一步探索,并对于有关成分过冷的问题,自行改装搭建了晶体生长平台,采用更为先进、稳定的激光作为热源,验证激光浮区法对于InxGa1-xSb晶体生长的影响。主要结论如下:1.空间微重力环境是良好的晶体生长环境,在微重力的条件下,浮力对流对于晶体生长的影响减小到最小,对比地面正常重力条件下的InxGa1-xSb晶体可以发现,微重力条件下,晶体的初始固液界面平稳,近似于平面,晶体生长开始后,其中的晶粒排列迅速趋向整齐并逐渐长大。微重力条件下生长的InxGa1-xSb晶体缺陷少,完整性好,晶体尺寸更大,生长速度更快,且元素分布更均匀;2.采用激光加热可以更好地控制熔区形状,且更简化的加热平台可以预留出更多的空间用于各种辅助设备的安装,如可以增加测温仪检测晶体生长温度,增加热像仪检测熔区内温度分布,以及其他原位检测手段。3.通过激光浮区法生长的晶体,由于不与容器壁接触,减少了由于体积膨胀造成的挤压带来的应力,因此所生长的晶体其缺陷大大减少。在晶体生长过程中对原料棒及熔区进行的温度测试表明熔区边界处保持了良好的温度梯度,而在熔区内部较好的保持了温度的稳定与均匀性。经X射线衍射分析、劳厄斑点分析等,可以证明在重力条件下也可以制得质量良好的InxGa1-xSb（x=0.03）晶体。由于晶体生长过程中析出固相与液相成分偏差较大,目前InxGa1-xSb晶体制备的难点依然在于高In含量的掺杂。探索稳定的晶体生长工艺,减少晶体在生长过程中熔区的不稳定性,以及精确地控制晶体生长界面的温度以维持晶体成分均匀性将是今后工作的重点突破方向。
程奎[7]（2020）在《红外非线性光学晶体CdSiP2的合成、生长及缺陷研究》文中指出中远红外相干源在红外探测、红外医疗、红外对抗等军事领域和民用领域均有着广泛的应用。采用非线性光学晶体对现有的成熟激光进行非线性变频是中红外激光产生的重要途径之一。红外非线性光学（IR-NLO）晶体是器件制作的关键材料。近几十年来,包括 AgGaSe2、AgGaS2、ZnGeP2（ZGP）、CdGeAs2、CdSiP2（CSP）在内的黄铜矿半导体因其独特的物理性质,受到科研工作者的广泛关注。其中,CdSiP2具有红外透过范围宽、非线性光学系数大、双折射适宜、热导率高、硬度大、抗光损伤阈值高等优异性质,同时CdSiP2晶体在1064 nm处双光子吸收（TPA）很小,是可以用1064 nm的激光泵浦,输出6.0 μm以上可调谐激光的非线性系数最大的红外光学材料。CdSiP2晶体独特的光学特性,以及较高的硬度（9.3 GPa）和良好的热导率（13.6 Wm-1K-1）,使其在中远红外激光领域有重要的应用潜力。本论文针对CdSiP2晶体的多晶合成、单晶生长以及缺陷表征开展系统研究,主要内容包括:（1）综述了磷族和硫族三元化合物单晶体的性能特点及发展趋势,并详细介绍了布里奇曼法晶体生长技术,系统地阐述了 CdSiP2晶体超快激光研究进展。基于这些总结,提出了本论文的选题依据、目的及主要研究内容。（2）自主设计了双温区CdSiP2多晶料合成炉,并对炉膛温度场进行设计与改造,确保安全高效地合成CdSiP2多晶料。分别采用单温区法和双温区气相输运法进行CdSiP2多晶料的合成。通过双温区气相输运工艺的反复优化,已实现单管合成140 g的高纯、致密、结晶质量较好的CdSiP2多晶料,并有效地避免了爆管现象发生。合成周期由单温区的14天缩短到7天以内,大大提高了 CdSiP2多晶合成效率。系统研究了双温区法合成CdSiP2的中间生成物,分析了合成化学反应过程及其对应中间生成产物的温度范围。研究结果表明,双温区法合成CdSiP2包括两个步骤:二元磷镉化合物的形成;磷镉化合物与硅反应生成CdSiP2。反应温度在850℃以下时,CdSiP2合成的主要反应中间体为CdP2、Cd2P3,当高温区温度高于1050℃时,CdSiP2开始形成。研究结果对改进合成工艺、提高合成CdSiP2多晶质量具有重要借鉴和指导的意义。（3）采用自发成核的方法生长CdSiP2晶体,通过探索与优化工艺条件成功稳定生长直径Φ12 mm的CdSiP2晶体,解决了晶体开裂、晶体表面孔洞等问题,为后期CdSiP2晶体定向籽晶生长提供了有力指导。采用籽晶法生长出直径Φ15 mm,长度60 mm的CdSiP2晶体。解决了籽晶熔接的关键技术,降低了晶体定向及加工的难度,提高了晶体的利用率,为后期CdSiP2晶体性能测试及退火研究,提供了有力保障。用高分辨X射线衍射仪对CdSiP2晶体质量进行表征,单晶摇摆曲线对称良好,无劈裂峰,晶体（004）面的半峰宽为40",表明晶体的单晶性良好。探究了坩埚下降速度及坩埚旋转速度对CdSiP2晶体生长的影响,定向籽晶法生长CdSiP2晶体时,坩埚下降速率一般为0.2-0.5 mm/h,坩埚旋转速度一般为 5-10 r/min。（4）对CdSiP2晶体的透过光谱进行表征,CdSiP2晶体透过范围为0.5-10μm,在透过波段有较高的透过率。研究了 CdSiP2晶体裂纹和开裂产生的原因及抑制措施。采用电子顺磁共振技术对晶体内部的杂质缺陷进行表征,在室温条件下测得典型的Mn2+的超精细结构,为五组六重对称峰;在2 K温度下测得晶体内部存在Fe+（3d7）离子取代Cd2+离子产生的取代缺陷。采用辉光放电质谱法对样品的杂质含量进行分析,在晶体中检测出含量较高的过渡金属元素Fe,Mn,Ti,Cr,以及主族金属Al,Mg,Na。这些金属杂质可以置换晶体中Cd或Si的位置,形成置换点缺陷。通过对比确定晶体在1.78 μm处的强吸收是由Fe杂质引起的。对CdSiP2晶体进行气氛退火后处理,研究结果表明,在P气氛、CdP2气氛、CdSiP2气氛750℃退火150 h后三个样品的紫外截止边均没有变化,在可见近红外波段的透过率均有提高,在CdSiP2本征气氛750℃退火150h后晶片在700 nm附近的小的吸收峰消失且没有新的吸收峰出现,晶体透光性能改善效果最佳。同时晶片在1064 nm处的吸收系数降为0.18 cm-1,说明我们的退火工艺效果显着,为CdSiP2晶体器件应用奠定了基础。
杨帆,王涛,周伯儒,席守智,查钢强,介万奇[8]（2020）在《室温核辐射探测器用碲锌镉晶体生长研究进展》文中提出碲锌镉（CdZnTe,CZT）晶体被认为是目前最有前途的室温半导体探测器材料之一,基于该晶体的探测器件具有能量分辨率高、体积小、便携等优点。而大面积CZT像素探测器的快速发展以及对高能、大剂量X射线探测的需求,对CZT材料的质量和尺寸提出了更高的要求。本文从CZT晶体的基本物性参数入手,探讨了大尺寸CZT晶体生长的影响因素,对两种主要的CZT生长方法——布里奇曼法和移动加热器法的研究进展进行了综述。
陈永仁[9]（2020）在《室温辐射探测器材料碲镁镉晶体的生长及性能表征》文中研究表明碲镁镉(Cd1-xMgxTe)是一种性能优异的Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体材料。其具有较高的密度和平均原子序数、大的禁带宽度、高的电阻率和优良的载流子迁移率寿命乘积,被认为是几乎能够满足室温辐射探测器所有要求的可供替代Cd Zn Te的新一代室温辐射探测器材料。本论文采用优化的生长工艺,利用改进的垂直布里奇曼法生长了大尺寸的Cd0.95Mg0.05Te晶体。通过对晶体的结构、杂质、热力学以及光电性能进行测试和表征,研究了不同生长方法对晶体性能的影响,初步制备了简单平面探测器并测试了探测器性能。采用Cd补偿法和Te过量法结合ACTR技术分别生长了一根In掺杂的Cd0.95Mg0.05Te晶锭。两种方法生长的晶锭直径均为30mm,长度分别约为110mm和120mm。XRD测试表明晶体为闪锌矿结构,无富Te第二相。热重-差示扫描测试（TG-DSC）观察到了与Cd、Mg与Te熔点相对应的固-液相转变峰、玻璃化转变峰以及特定的吸热分解峰,晶体热稳定性好,熔点为1100℃。等离子质谱（ICP-MS）分析表明Mg在Cd补偿法和Te过量法生长的晶锭中分布均比较均匀,分凝因数非常接近于1,Mg元素含量从头部到尾部稍微减少。杂质元素主要集中在晶锭尾部,掺杂的In元素分布不均匀,呈现头部少尾部多的现象。EDS测试表明Cd补偿法与Te过量法均获得了接近化学计量比的Cd0.95Mg0.05Te晶体。红外透过显微镜与扫描电镜观察晶体夹杂相发现,Cd补偿法生长的晶体中主要存在50μm以下的近似球形的Te夹杂相,Te过量法生长的晶锭头部和中部出现共格孪晶界,尾部可观察到无夹杂相区域。两种方法生长的晶体夹杂相密度均较低,为103cm-2数量级。I-V曲线测试及拟合结果表明,Cd补偿法生长的晶体的电阻率最高可达3.47×109Ω·cm,而Te过量法生长的晶体的电阻率则高达2.15×1010Ω·cm。脉冲辐射时间响应曲线表明,Cd补偿法生长的晶体仅在100V呈现渡越平台,Te过量法生长的晶体的在外加电压下,均呈现渡越平台,电压增大时晶体的时间响应效率提高,曲线信噪比得到提升。近红外-可见光-紫外光谱测试确定了Cd补偿法和Te过量法生长的晶体的禁带宽度分别为1.57e V和1.53e V,与Mg含量为0.05时的理论值1.61e V较为接近。两种方法得到的晶体的最大红外透过率分别为61%和57%。低温光致发光谱测试表明两种方法生长的晶体中均出现了与晶体质量有关的（D0,X）峰和（A0,X）峰,以及与杂质In有关的DAP和Dcomplex峰。Cd补偿法生长的晶体质量好于Te过量法生长的晶体。最后,两种方法生长的晶体均制备了Cd1-xMgxTe简单平面探测器,241Amγ射线能谱测试表明Cd补偿法与Te过量法生长的晶体的制备的探测器能量分辨率分别为25.38%和14.79%,载流子迁移率寿命乘积（μτ）e值分别为5.28×10-4cm2/V、1.04×10-3cm2/V。两种法生长的晶体性能均达到了室温辐射探测器的要求。
付昊[10]（2019）在《基于数值模拟大尺寸磷化锗锌单晶生长稳定性研究》文中研究表明磷化锗锌单晶（ZnGeP2,简称ZGP）是一种性能优异的非线性光学材料,被认为是目前中远红外激光输出的最佳频率转换介质。本文研究的是目前使用最为普遍、效果最好的垂直布里奇曼法ZnGeP2单晶生长,由于该方法本身存在晶体生长周期长,晶体生长过程无法直接观察等缺点,限制了通过实验方法直接探究大尺寸ZnGeP2单晶生长工艺的思路,因此本文采用CGSim计算机模拟仿真软件与实验相结合的方法,来研究影响大尺寸ZnGeP2单晶生长稳定性的工艺条件和热场结构。本文利用CGSim仿真软件,通过几何模型建立、数理模型建立、物性参数定义、网格划分、边界条件定义以及计算参数设定等过程,完成了初始计算模型的建立,之后依据实际热场结构以及晶体生长界面等实验数据,对物性参数、边界条件和控温热电偶目标温度等进行调整,得到了与实验数据一致的模拟结果,获得了与实验过程匹配良好的计算模型。利用与实验获得匹配的计算模型,结合实际长晶工艺经验,在同一热场结构下设定了0.3 mm/h、0.5 mm/h、0.7 mm/h、0.9 mm/h和1.1 mm/h五组不同坩埚下降速度进行非稳态模拟,通过对模拟结果的分析,探究了不同坩埚下降速度对晶体结晶速率、晶体固液生长界面形态以及热应力分布的影响效果,获得了针对大尺寸ZnGeP2单晶生长过程的坩埚下降速度设计方案,即在晶体高度低于70 mm时,采用0.3 mm/h的较慢的下降速度,进入等径生长阶段后可以使用0.5-0.9 mm/h的坩埚下降速度以缩短生长时间。冷却过程设计对ZnGeP2单晶热应力释放及晶体开裂等问题有重要的影响,在同一热场结构下,本文对比原始冷却方案设计了较快和较慢两组不同的冷却方案,探究了不同冷却方案对晶体最终热应力分布以及在冷却过程中的最大和平均热应力变化情况,获得了在冷却初期使用较低降温速度在后期快速降温的冷却方案,以降低初期晶体内整体热应力水平,避免在后期快速降温时出现晶体开裂等问题。不同热场结构设计可以获得不同的晶体生长温度梯度,结合实验中调整热场结构的经验,本文通过调整梯度区隔热层厚度,获得了四组不同的长晶梯度区温度梯度,分别为:3.5 K/cm、5 K/cm、7 K/cm和9 K/cm,通过非稳态模拟计算,探究了不同温度梯度对晶体生长界面形态和热应力分布的影响,相比于原始温度梯度为5K/cm的案例,温度梯度为7 K/cm的案例获得了更优化的模拟结果。本文所采用的模拟仿真与实验相结合的方法,可以应用到其他晶体的工艺研发及热场设计中,为更好的理解晶体生长过程,设计晶体生长工艺提供了思路和方法。
二、垂直Bridgman生长晶体界面的监测研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、垂直Bridgman生长晶体界面的监测研究（论文提纲范文）
（1）碲锌镉材料缺陷评价技术及VGF生长技术的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 碲锌镉材料的特性和应用 |
| 1.2 碲锌镉单晶的生长方法 |
| 1.3 碲锌镉晶体中的扩展缺陷 |
| 1.3.1 位错缺陷 |
| 1.3.2 第二相缺陷 |
| 1.3.3 缺陷的相互作用 |
| 1.3.4 缺陷的检测 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第2章 碲锌镉(111)A面缺陷动态腐蚀坑的基本特性 |
| 2.1 动态腐蚀观察技术 |
| 2.2 晶体材料的腐蚀理论 |
| 2.2.1 热力学理论 |
| 2.2.2 运动学理论 |
| 2.2.3 扩散理论 |
| 2.2.4 其他理论 |
| 2.3 动态腐蚀法观察碲锌镉衬底 |
| 2.3.1 样品和实验条件 |
| 2.3.2 腐蚀坑运动学特征 |
| 2.3.3 腐蚀坑运动学模型 |
| 2.4 缺陷的空间延伸特征 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 碲锌镉晶体位错缺陷的取向及其分布特征 |
| 3.1 位错线延伸方向的测定 |
| 3.1.1 坑尖的位移矢量 |
| 3.1.2 晶体学坐标系 |
| 3.1.3 位移矢量的晶体学方向表示 |
| 3.2 位错线延伸方向的分布 |
| 3.2.1 位错线延伸方向在极图上的分布 |
| 3.2.2 位错线延伸方向的分布特征 |
| 3.3 位错缺陷表征参数 |
| 3.3.1 不同{111}面上位错缺陷密度的比值(RDD) |
| 3.3.2 穿越材料表面的位错密度(DDPS)和位错线体密度(BDDL) |
| 3.4 (111)衬底A面和B面腐蚀坑的对应关系 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 (112)B碲锌镉衬底缺陷腐蚀坑的特征 |
| 4.1 (112)B 面和(111)B 面 Everson腐蚀坑的关系 |
| 4.1.1 (112)B面Everson腐蚀坑的形状特征 |
| 4.1.2 第二相缺陷在(112)B面形成的Everson腐蚀坑 |
| 4.1.3 位错缺陷在(112)B面形成的Everson腐蚀坑 |
| 4.2 (112)B面腐蚀坑的穿越特征 |
| 4.3 (112)B 面和(111)B 面 Everson腐蚀坑密度关系 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 第二相缺陷的检测 |
| 5.1 检测系统介绍 |
| 5.2 3D检测方法 |
| 5.3 透射面域检测方法 |
| 5.3.1 第二相缺陷的透射图像特性 |
| 5.3.2 衬度传递函数理论 |
| 5.3.3 CTF阈值和检测参数的测定 |
| 5.3.4 透射面域法检测流程 |
| 5.4 亚微米第二相缺陷检测 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 碲锌镉单晶生长和缺陷分布 |
| 6.1 VGF单晶生长方法 |
| 6.1.1 VGF生长方法原理 |
| 6.1.2 温场移动速率 |
| 6.1.3 VGF单晶生长系统的研制 |
| 6.2 晶体生长数值仿真 |
| 6.2.1 仿真计算流程 |
| 6.2.2 固-液界面计算 |
| 6.2.3 Zn组分分凝 |
| 6.2.4 Cd Zn Te晶体生长仿真模型和参数 |
| 6.3 Cd Zn Te晶体生长用籽晶方向 |
| 6.4 VGF法生长碲锌镉晶体的初步结果 |
| 6.4.1 VGF法晶体生长结果 |
| 6.4.2 晶体性能参数测试 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（2）稀土掺杂氟化钇钡激光晶体生长及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1 章 绪论 |
| 1.1 红外波段激光研究意义 |
| 1.2 红外波段激光实现方式 |
| 1.3 Re~(3+)掺杂激光晶体中典型的稀土离子 |
| 1.4 激光晶体的分类与选择 |
| 1.5 国内外研究现状 |
| 1.6 本文研究目的及研究内容 |
| 1.6.1 本文研究目的 |
| 1.6.2 本文研究内容 |
| 第2 章 多晶料的制备与表征 |
| 2.1 高温固相法制备多晶料 |
| 2.2 共沉淀法制备多晶料 |
| 2.2.1 实验试剂及设备 |
| 2.2.2 前驱体的制备过程 |
| 2.2.3 原料的纯化与相图分析 |
| 2.3 多晶料的性能表征 |
| 2.3.1 热重差热分析 |
| 2.3.2 X射线衍射分析 |
| 2.3.3 样品中的化学键及形貌分析 |
| 2.4 晶体中Ho~(3+)离子的浓度方案 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3 章 晶体生长与表征方法 |
| 3.1 晶体生长理论 |
| 3.1.1 成核理论 |
| 3.1.2 晶体生长相变驱动力 |
| 3.1.3 熔体中的生长动力学 |
| 3.1.4 固体-熔体界面形状的影响及控制 |
| 3.1.5 生长炉温区的设计 |
| 3.2 晶体生长工艺 |
| 3.2.1 晶体生长装置 |
| 3.2.2 坩埚的设计及制作 |
| 3.2.3 晶体生长实验 |
| 3.2.4 晶体生长及加工 |
| 3.3 晶体性能测试 |
| 3.3.1 X射线衍射(XRD) |
| 3.3.2 激光显微拉曼测试 |
| 3.3.3 晶体密度测试 |
| 3.3.4 热导率测试 |
| 3.3.5 吸收光谱测试 |
| 3.3.6 发射光谱测试 |
| 3.3.7 衰减曲线测试 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 Ho:BaY_2F_8晶体的性能表征 |
| 4.1 晶体结构与热性能 |
| 4.1.1 X射线衍射分析 |
| 4.1.2 晶体密度分析 |
| 4.1.3 晶体导热性能研究 |
| 4.2 200-2200 nm波段吸收光谱分析 |
| 4.3 红外波段发射光谱及3.9μm光谱参数分析 |
| 4.4 能量传递分析 |
| 4.5 荧光寿命计算 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 Ho,Yb:BaY_2F_8晶体的性能表征 |
| 5.1 晶体物相与结构表征 |
| 5.1.1 X射线衍射分析 |
| 5.1.2 拉曼光谱分析 |
| 5.2 晶体密度分析 |
| 5.3 300-1300 nm波段吸收光谱分析 |
| 5.4 红外波段发射光谱分析 |
| 5.5 2.0μm波段光谱参数计算 |
| 5.6 浓度猝灭机理研究 |
| 5.7 荧光寿命计算及能量传递分析 |
| 5.8 本章小结 |
| 第6章 Ho,Pr:BaY_2F_8晶体的性能表征 |
| 6.1 晶体物相与结构表征 |
| 6.1.1 X射线衍射分析 |
| 6.1.2 拉曼光谱分析 |
| 6.2 晶体密度分析 |
| 6.3 300-1300 nm波段吸收光谱分析 |
| 6.4 1-3μm红外波段发射光谱分析 |
| 6.5 2.9μm波段光谱参数计算 |
| 6.6 浓度猝灭机理研究 |
| 6.7 荧光寿命计算及能量传递分析 |
| 6.8 本章小结 |
| 第7章 Ho,Nd:BaY_2F_8晶体的性能表征 |
| 7.1 晶体物相与结构表征 |
| 7.1.1 X射线衍射分析 |
| 7.1.2 拉曼光谱分析 |
| 7.2 晶体密度分析 |
| 7.3 700-1300 nm波段吸收光谱分析 |
| 7.4 红外波段发射光谱分析 |
| 7.5 2.0μm波段光谱参数计算 |
| 7.6 浓度猝灭机理研究 |
| 7.7 荧光寿命计算及能量传递分析 |
| 7.8 本章小结 |
| 第8章 Ho:BaY_2F_8晶体激光性能表征 |
| 8.1 激光 |
| 8.2 自发辐射、受激吸收和受激发射 |
| 8.3 粒子数反转分布 |
| 8.4 激光产生原理及特点 |
| 8.5 Ho:BaY_2F_8晶体的激光性能测试与分析 |
| 8.5.1 3.9μm激光发射谱分析 |
| 8.5.2 晶体输出能量测试与分析 |
| 8.6 本章小结 |
| 第9 章 结论与展望 |
| 9.1 结论 |
| 9.2 创新点 |
| 9.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 |
| 致谢 |
（3）熔体法生长大尺寸有机掺杂晶体（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| §1.1 引言 |
| §1.2 大尺寸有机晶体的应用 |
| 1.2.1 高能射线探测领域 |
| 1.2.2 非线性光学太赫兹领域 |
| 1.2.3 微波激射器领域 |
| §1.3 熔体法生长大尺寸有机晶体 |
| 1.3.1 布里奇曼法 |
| 1.3.2 过冷熔体法 |
| 1.3.3 区熔法 |
| 1.3.4 提拉法 |
| 1.3.5 激光加热基座法 |
| 1.3.6 其它熔体法有机晶体生长技术 |
| §1.4 大尺寸有机掺杂晶体的研究进展 |
| 1.4.1 有机掺杂晶体概述 |
| 1.4.2 有机掺杂晶体在光学性能调控领域的研究进展 |
| 1.4.3 有机掺杂晶体在单分子光谱领域的研究进展 |
| 1.4.4 有机掺杂晶体在长余辉发光领域的研究进展 |
| §1.5 本论文选题的意义、目的和主要研究内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 温区上移法晶体生长方法与设备 |
| §2.1 引言 |
| §2.2 温区上移晶体生长方法与设备 |
| 2.2.1 温区上移晶体生长方法 |
| 2.2.2 可视化晶体生长炉 |
| 2.2.3 第二代立式可视化晶体生长炉 |
| 2.2.4 坩埚设计 |
| §2.3 本论文设计的生长设备相比于传统布里奇曼技术的优缺点 |
| §2.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 对三联苯晶体的生长及性能研究 |
| §3.1 引言 |
| §3.2 实验材料及测试方法 |
| 3.2.1 实验材料 |
| 3.2.2 样品测试方法及设备 |
| §3.3 对三联苯原料提纯 |
| 3.3.1 溶液法提纯 |
| 3.3.2 气相法提纯 |
| 3.3.3 区熔法提纯 |
| 3.3.4 纯度表征 |
| §3.4 对三联苯晶体生长 |
| 3.4.1 生长温场测定 |
| 3.4.2 晶体生长 |
| 3.4.3 晶体加工 |
| §3.5 对三联苯晶体性能测试 |
| 3.5.1 密度测试 |
| 3.5.2 XRD测试 |
| 3.5.3 光学性能 |
| 3.5.4 荧光寿命及量子产率 |
| §3.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 并五苯掺杂对三联苯晶体的生长及性能研究 |
| §4.1 引言 |
| §4.2 实验材料及测试方法 |
| 4.2.1 实验材料 |
| 4.2.2 样品测试方法及设备 |
| §4.3 晶体生长 |
| 4.3.1 晶体生长 |
| 4.3.2 晶体生长优化 |
| 4.3.3 晶体形貌模拟 |
| 4.3.4 晶体加工 |
| §4.4 晶体质量表征 |
| 4.4.1 高分辨XRD衍射 |
| 4.4.2 劳埃衍射 |
| §4.5 晶体性能表征 |
| 4.5.1 密度测试 |
| 4.5.2 XRD测试 |
| 4.5.3 拉曼光谱 |
| 4.5.4 光学性能 |
| §4.6 晶体有序的基质环境对掺杂分子发光性能的影响 |
| 4.6.1 掺杂分子在有序基质中的构型分析 |
| 4.6.2 有序基质对掺杂分子发光性能的影响 |
| §4.7 不同并五苯掺杂浓度对晶体性能的影响 |
| 4.7.1 光学性能 |
| 4.7.2 荧光寿命 |
| 4.7.3 磁学性能 |
| §4.8 激发寿命和物理性能的调控 |
| 4.8.1 晶体激发态寿命的调控 |
| 4.8.2 磁学性能的调控 |
| §4.9 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 有机长余辉掺杂晶体的生长及性能研究 |
| §5.1 引言 |
| §5.2 实验材料及测试方法 |
| 5.2.1 实验材料 |
| 5.2.2 样品测试方法及设备 |
| §5.3 不同掺杂分子有机长余辉掺杂晶体 |
| 5.3.1 不同掺杂分子BP、BBP、DBBP掺杂对三联苯晶体 |
| 5.3.2 性能表征 |
| §5.4 不同基质有机长余辉掺杂晶体 |
| 5.4.1 BBP掺杂不同主体基质晶体 |
| 5.4.2 性能表征 |
| §5.5 不同掺杂浓度对长余辉性能的影响 |
| 5.5.1 不同BBP掺杂浓度的有机长余辉晶体 |
| 5.5.2 不同BBP掺杂浓度对掺杂晶体性能的影响 |
| §5.6 有机长余辉产生机理的探究 |
| 5.6.1 有序晶体基质的影响 |
| 5.6.2 掺杂晶体长余辉产生机理 |
| §5.7 有机长余辉掺杂晶体的应用演示 |
| 5.7.1 有机长余辉掺杂晶体在信息加密方面的应用演示 |
| 5.7.2 有机长余辉掺杂晶体在防伪标识方面的应用演示 |
| §5.8 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 总结与展望 |
| §6.1 主要结论 |
| §6.2 主要创新点 |
| §6.3 有待继续开展的工作 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的论文 |
| 攻读学位期间所获荣誉与奖励 |
| 攻读学位期间参加的会议 |
| 附件 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（4）In掺杂CdTeSe晶体生长与缺陷调控（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 CdTeSe晶体的物理性能 |
| 1.2.1 晶体结构 |
| 1.2.2 晶体能带结构 |
| 1.2.3 晶体伪二元相图 |
| 1.3 CdTeSe晶体研究现状 |
| 1.3.1 晶体的制备方法 |
| 1.3.2 Se元素的B位取代原理 |
| 1.3.3 CdTeSe晶体发展现状 |
| 1.4. CdTeSe晶体掺杂研究 |
| 1.5. CdTeSe晶体中的缺陷能级 |
| 1.5.1 晶界/孪晶 |
| 1.5.2 Te夹杂/沉淀 |
| 1.6. 选题的背景及意义 |
| 1.7 本文的研究思路及内容 |
| 2 实验方法及原理 |
| 2.1 晶体生长工艺设计 |
| 2.1.1 晶体生长方法 |
| 2.1.2 晶体生长设备 |
| 2.2 晶体的加工处理 |
| 2.2.1 晶体切片 |
| 2.2.2 晶片表面处理 |
| 2.3 晶体测试分析方法 |
| 2.3.1 X射线衍射分析 |
| 2.3.2 晶锭中元素分布及其含量分析 |
| 2.3.3 红外透过光谱测试 |
| 2.3.4 紫外-可见-近红外光谱测试 |
| 2.3.5 光致发光测试 |
| 2.3.6 红外透过显微镜观察Te夹杂/沉淀相 |
| 2.3.7 Raman光谱测试 |
| 2.3.8 电流-电压测试 |
| 2.3.9 电流-时间测试 |
| 3 In掺杂CdTeSe晶体生长研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 CdTeSe晶体生长工艺 |
| 3.2.1 坩埚处理 |
| 3.2.2 配料及封装 |
| 3.2.3 多晶料合成 |
| 3.2.4 Te过量法生长CdTeSe单晶 |
| 3.3 晶体质量分析 |
| 3.3.1 晶体宏观形貌分析 |
| 3.3.2 晶体结构分析 |
| 3.3.3 分凝研究 |
| 3.4 CdTeSe晶体的In掺杂浓度 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 CdTeSe晶体光电性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 CdTeSe晶体光学性能研究 |
| 4.2.1 UV-Vis-NIR透过光谱分析 |
| 4.2.2 红外透过光谱分析 |
| 4.2.3 晶体中的富Te相 |
| 4.3 CdTeSe晶体电学性能研究 |
| 4.3.1 电极制备 |
| 4.3.2 I-V特性分析 |
| 4.3.3 I-t特性分析 |
| 4.3.4 载流子传输性能分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 晶体缺陷能级分析及调控 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 Raman光谱分析 |
| 5.3 光致发光谱特性分析 |
| 5.3.1 10k下CdTeSe晶体的典型PL谱分析 |
| 5.3.2 CdTeSe晶体的变温PL谱分析 |
| 5.4 CdTeSe晶体缺陷能级分析 |
| 5.4.1 PL峰位与温度的变化关系 |
| 5.4.2 积分强度与温度的变化关系 |
| 5.5 CdTeSe晶体缺陷调控 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及成果 |
| 致谢 |
（5）Al掺杂对GaSb和GaInSb晶体结构和性能的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 前言 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.2 半导体材料的类别及发展 |
| 1.2.1 半导体材料的类别 |
| 1.2.2 半导体材料的发展趋势与展望 |
| 1.3 锑化镓(GaSb)晶体材料 |
| 1.3.1 GaSb晶体结构特征 |
| 1.3.2 GaSb晶体电学特征 |
| 1.3.3 GaSb晶体热学特征 |
| 1.4 锑铟镓(GaInSb)晶体材料 |
| 1.4.1 In的掺杂对GaSb晶体结构的影响 |
| 1.4.2 In掺杂对GaSb晶体性能的影响 |
| 1.4.3 Al掺杂对GaSb晶体结构的影响 |
| 1.4.4 Al掺杂对GaSb晶体性能的影响 |
| 1.5 GaInSb和 GaAlSb晶体材料的应用领域及研究现状 |
| 1.5.1 GaInSb和 GaAlSb晶体材料的应用 |
| 1.5.2 GaInSb晶体材料的研究现状 |
| 1.5.3 GaAlSb晶体材料的研究现状 |
| 1.6 GaInSb晶体的制备方法 |
| 1.6.1 提拉法(CZ) |
| 1.6.2 布里奇曼法(Bridgman法) |
| 1.6.3 垂直梯度凝固法(Vertical Gradient Freezing,VGF) |
| 1.6.4 区熔-移动加热器法(Travelling Heater Method,THM) |
| 1.7 本论文的研究意义及难点 |
| 1.8 本论文的研究内容 |
| 第二章 CVD法坩埚表面碳膜蒸镀研究 |
| 2.1 石英坩埚内壁镀膜的意义 |
| 2.2 石英坩埚内壁镀膜的原理及技术方法 |
| 2.2.1 物理气相沉积法(PVD) |
| 2.2.2 化学气相沉积法(CVD) |
| 2.3 坩埚镀膜方案的确定 |
| 2.3.1 镀膜方法的确定 |
| 2.3.2 碳源的确定 |
| 2.4 镀膜实验流程 |
| 2.4.1 实验原料的选用 |
| 2.4.2 镀膜实验设备 |
| 2.4.3 镀膜实验流程 |
| 2.5 镀膜实验结果 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 GaInSb和 GaAlSb晶体的生长与表征 |
| 3.1 实验原料及生长设备 |
| 3.1.1 实验原料及试剂 |
| 3.1.2 实验设备 |
| 3.2 石英坩埚的选用 |
| 3.3 晶体生长 |
| 3.3.1 晶体的装料和封管 |
| 3.3.2 GaInSb和 GaAlSb晶体多晶料的合成 |
| 3.3.3 GaInSb和 GaAlSb晶体的生长过程 |
| 3.3.4 GaInSb和 GaAlSb晶体的后处理 |
| 3.3.5 GaInSb和 GaAlSb晶圆的研磨抛光及化学腐蚀 |
| 3.4 GaInSb和 GaAlSb晶锭样品的测试与表征 |
| 3.4.1 能量色散谱仪(EDS) |
| 3.4.2 X射线衍射分析(XRD) |
| 3.4.3 霍尔效应测试分析 |
| 3.4.4 傅立叶变换红外光谱分析(FTIR) |
| 3.4.5 金相显微分析 |
| 第四章 铝(Al)掺杂对GaSb晶体结构和性能的影响 |
| 4.1 晶体生长过程中的参数设定 |
| 4.2 结果与讨论 |
| 4.2.1 Al对 GaSb晶体结构的影响 |
| 4.2.2 Al对 GaSb晶体组分偏析的影响 |
| 4.2.3 Al对 GaSb晶体位错的影响 |
| 4.2.4 Al对 GaSb晶体电学性能的影响 |
| 4.2.5 Al对 GaSb晶体红外透过率的影响 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 铝(Al)掺杂对GaInSb晶体结构和性能的影响 |
| 5.1 GaInSb晶体生长过程中实验参数的设定 |
| 5.2 实验结果与讨论 |
| 5.2.1 Al对 GaInSb晶体结构的影响 |
| 5.2.2 Al对 GaInSb晶体中In组分偏析的影响 |
| 5.2.3 Al对 GaInSb晶体位错的影响 |
| 5.2.4 Al对 GaInSb晶体电学性能的影响 |
| 5.2.5 Al对 GaInSb晶体中红外透过率的影响 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况 |
| 致谢 |
（6）InxGa1-xSb空间晶体生长机理分析及地面晶体生长研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 In_xGa_(1-x)Sb合金半导体 |
| 1.1.1 晶格常数与禁带宽度 |
| 1.1.2 In_xGa_(1-x)Sb合金半导体及其应用 |
| 1.2 晶体材料生长技术 |
| 1.3 对流与空间晶体生长 |
| 1.3.1 对流 |
| 1.3.2 In_xGa_(1-x)Sb空间晶体生长 |
| 1.4 成分过冷与激光加热 |
| 1.4.1 分凝与成分过冷 |
| 1.4.2 激光加热 |
| 1.5 选题意义 |
| 第2章 激光浮区法晶体生长平台 |
| 2.1 腔体 |
| 2.2 激光加热系统 |
| 2.3 位置控制系统 |
| 2.4 实时观察与测量系统 |
| 第3章 材料制备与表征 |
| 3.1 实验原料与规格 |
| 3.2 主要实验设备 |
| 3.3 样品表征 |
| 3.3.1 SEM-EBSD |
| 3.3.2 X射线衍射分析 |
| 3.3.3 劳厄相机 |
| 3.3.4 电学性能测试 |
| 第4章 In_xGa_(1-x)Sb晶体的空间制备及生长机理分析 |
| 4.1 实践十号In_xGa_(1-x)Sb晶体研究背景 |
| 4.2 实践十号In_xGa_(1-x)Sb样品制备与表征 |
| 4.2.1 实践十号In_xGa_(1-x)Sb空间晶体生长前准备工作 |
| 4.2.2 实践十号In_xGa_(1-x)Sb空间晶体生长 |
| 4.3 实践十号In_xGa_(1-x)Sb样品实验结果讨论 |
| 4.3.1 微重力对成分均匀性及晶体生长速度的影响 |
| 4.3.2 微重力对晶体质量的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 激光浮区法制备In_xGa_(1-x)Sb晶体 |
| 5.1 激光浮区法制备In_xGa_(1-x)Sb晶体研究背景 |
| 5.2 激光浮区法制备In_xGa_(1-x)Sb样品制备与表征 |
| 5.3 激光浮区法制备In_xGa_(1-x)Sb样品实验结果讨论 |
| 5.3.1 多晶原料棒表征结果讨论 |
| 5.3.2 In_xGa_(1-x)Sb三元晶体生长结果讨论 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（7）红外非线性光学晶体CdSiP2的合成、生长及缺陷研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 红外非线性光学晶体 |
| 1.2.1 优异红外非线性光学晶体的要求 |
| 1.2.2 大功率中波红外用磷族化合物 |
| 1.2.3 长波红外用硫族化合物 |
| 1.3 布里奇曼法晶体生长 |
| 1.3.1 布里奇曼法晶体生长概述 |
| 1.3.2 布里奇曼法晶体生长中的组织控制 |
| 1.3.3 布里奇曼法晶体生长技术革新 |
| 1.3.4 布里奇曼法晶体生长优势 |
| 1.4 基于CdSiP_2晶体的光学频率下转换研究进展 |
| 1.5 本论文的选题依据、目的及主要研究内容 |
| 第2章 CdSiP_2多晶料合成 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验原料 |
| 2.3 CdSiP_2多晶料合成 |
| 2.3.1 垂直单温区法合成 |
| 2.3.2 双温区气相输运法合成 |
| 2.4 双温区法合成CdSiP_2的中间生产物 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 CdSiP_2单晶生长 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 晶体生长设备 |
| 3.3 CdSiP_2单晶生长 |
| 3.3.1 选晶法生长CdSiP_2单晶 |
| 3.3.2 籽晶法生长CdSiP_2单晶 |
| 3.4 CdSiP_2晶体质量表征 |
| 3.4.1 透过光谱 |
| 3.4.2 高分辨X射线衍射 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 CdSiP_2晶体缺陷及退火研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 CdSiP_2晶体缺陷研究 |
| 4.2.1 裂纹和开裂 |
| 4.2.2 杂质缺陷 |
| 4.3 CdSiP_2晶体退火工艺探索 |
| 4.3.1 气氛退火 |
| 4.3.2 退火前后的吸收系数 |
| 4.4 CdSiP_2晶体器件的加工 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 主要结论 |
| 5.2 主要创新点 |
| 5.3 有待开展的工作 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 攻读硕士期间申请的专利 |
| 攻读学位期间所获奖励 |
| 附件 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（8）室温核辐射探测器用碲锌镉晶体生长研究进展（论文提纲范文）
| 0 引 言 |
| 1 CZT晶体的物理性能 |
| 1.1 晶体结构与物性参数 |
| 1.2 相 图 |
| 2 CZT单晶生长中存在的主要问题 |
| (1)化学计量比偏离 |
| (2)成分分布不均匀 |
| (3)液固界面形貌难以控制 |
| (4)易形成结构缺陷 |
| 3 CZT单晶生长方法及研究进展 |
| 3.1 布里奇曼法(Bridgman method) |
| 3.2 移动加热器法(Traveling Heater method,THM) |
| 4 CZT探测器典型应用 |
| 5 结语与展望 |
（9）室温辐射探测器材料碲镁镉晶体的生长及性能表征（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 Cd_(1-x)Mg_xTe晶体的性质与应用 |
| 1.2.1 Cd_(1-x)Mg_xTe的晶体结构 |
| 1.2.2 Cd_(1-x)Mg_xTe晶体的相图 |
| 1.2.3 Cd_(1-x)Mg_xTe晶体的能带 |
| 1.2.4 Cd_(1-x)Mg_xTe晶体的发展现状与应用 |
| 1.3 Cd_(1-x)Mg_xTe晶体的生长方法 |
| 1.3.1 熔体法 |
| 1.3.2 气相法 |
| 1.3.3 溶液法 |
| 1.4 Cd_(1-x)Mg_xTe晶体中的缺陷 |
| 1.4.1 点缺陷 |
| 1.4.2 孪晶 |
| 1.4.3 夹杂相/沉淀相 |
| 1.5 CdTe基晶体的掺杂及高电阻率研究 |
| 1.5.1 掺杂的目的 |
| 1.5.2 掺杂元素的选择 |
| 1.5.3 晶体的高电阻率研究 |
| 1.6 当前Cd_(1-x)Mg_xTe晶体生长需要解决的问题 |
| 1.7 本文的选题意义及研究内容 |
| 第二章 实验原理与研究方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 晶体生长与实验过程 |
| 2.2.1 石英坩埚的清洗与碳膜蒸镀 |
| 2.2.2 多晶料的配料与合成 |
| 2.2.3 晶体生长参数设定 |
| 2.2.4 单晶生长 |
| 2.3 晶体生长结果与后续处理 |
| 2.3.1 生长结果 |
| 2.3.2 晶锭切割 |
| 2.3.3 晶片处理 |
| 2.4 主要研究方法 |
| 2.4.1 晶体结构、杂质以及夹杂相的测试研究 |
| 2.4.2 晶体热力学性能的测试研究 |
| 2.4.3 晶体光学性能的测试研究 |
| 2.4.4 晶体电学性能的测试研究 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 Cd补偿法生长Cd_(1-x)Mg_xTe晶体的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 Cd_(1-x)Mg_xTe晶体的热力学性能 |
| 3.2.1 热重-差示扫描测试分析 |
| 3.2.2 电感耦合等离子质谱测试分析 |
| 3.3 Cd_(1-x)Mg_xTe晶体结构及缺陷表征 |
| 3.3.1 X射线衍射 |
| 3.3.2 红外透过成像显微镜 |
| 3.3.3 扫描电子显微镜及EDS测试 |
| 3.4 Cd_(1-x)Mg_xTe晶体的电学性能 |
| 3.4.1 电流电压I-V特性 |
| 3.4.2 脉冲激光的时间响应测试 |
| 3.5 Cd_(1-x)Mg_xTe晶体的光学性能 |
| 3.5.1 近红外-可见光-紫外光谱测试 |
| 3.5.2 红外透过率测试 |
| 3.5.3 光致发光谱(PL)测试 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 Te过量法生长Cd_(1-x)Mg_xTe晶体的研究 |
| 4.1 Cd_(1-x)Mg_xTe晶体的热力学性能及元素分析 |
| 4.1.1 热重-差示扫描测试分析 |
| 4.1.2 电感耦合等离子质谱测试分析 |
| 4.2 Cd_(1-x)Mg_xTe晶体结构及缺陷表征 |
| 4.2.1 X射线衍射 |
| 4.2.2 红外透过成像显微镜 |
| 4.2.3 扫描电子显微镜及EDS测试 |
| 4.3 Cd_(1-x)Mg_xTe晶体的电学性能 |
| 4.3.1 电流电压I-V特性 |
| 4.3.2 脉冲激光的时间响应测试 |
| 4.4 Cd_(1-x)Mg_xTe晶体的光学性能 |
| 4.4.1 近红外-可见光-紫外光谱测试 |
| 4.4.2 红外透过率测试 |
| 4.4.3 光致发光谱(PL)测试 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 Cd_(1-x)Mg_xTe探测器的理论分析、制备与测试 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 能谱测试系统及探测器制备方法与工作原理 |
| 5.2.1 能谱测试系统 |
| 5.2.2 探测器的工作原理 |
| 5.3 探测器的理论分析 |
| 5.3.1 电荷收集效率的公式推导 |
| 5.3.2 能量分辨率的公式推导 |
| 5.3.3 电荷收集效率与能量分辨率的影响因素 |
| 5.4 简单平面电极的探测器制备及能谱响应测试 |
| 5.4.1 简单平面电极探测器的制备 |
| 5.4.2 能谱测试及载流子传输特性 |
| 5.5 本章小结 |
| 主要结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（10）基于数值模拟大尺寸磷化锗锌单晶生长稳定性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 红外非线性光学晶体 |
| 1.2.1 黄铜矿非线性光学晶体 |
| 1.2.2 ZnGeP_2 晶体结构与性能 |
| 1.2.3 ZnGeP_2 晶体生长方法 |
| 1.3 国内外在该方向的研究现状及分析 |
| 1.4 计算机模拟仿真 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第2章 计算模型建立 |
| 2.1 数理模型建立 |
| 2.1.1 基本控制方程 |
| 2.1.2 边界条件模型 |
| 2.1.3 湍流模型 |
| 2.1.4 固/液界面几何形状计算模型 |
| 2.1.5 位错密度模型(Alexander-Haasen模型) |
| 2.2 几何模型建立 |
| 2.2.1 炉体几何结构建立 |
| 2.2.2 物性参数设定 |
| 2.2.3 网格划分 |
| 2.2.4 边界条件设定 |
| 2.2.5 参数设定 |
| 第3章 模型校准验证 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 热场校准 |
| 3.2.1 垂直温度分布校准 |
| 3.2.2 加热功率校准 |
| 3.2.3 水平温度分布校准 |
| 3.3 模拟结果验证 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 不同工艺参数下ZnGeP_2 晶体生长模拟结果 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 不同坩埚下降速度下ZnGeP_2 晶体生长模拟结果 |
| 4.2.1 不同坩埚下降速度对Zn GeP_2 晶体生长结晶速率的影响 |
| 4.2.2 不同坩埚下降速度对Zn GeP_2 晶体生长界面形态的影响 |
| 4.2.3 不同坩埚下降速度对Zn GeP_2 晶体热应力分布的影响 |
| 4.3 不同冷却方案下ZnGeP_2 晶体冷却模拟结果 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 不同热场结构下ZnGeP_2 晶体生长模拟结果 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 不同热场结构设定方式 |
| 5.3 不同温度梯度下ZnGeP_2 晶体生长模拟结果 |
| 5.3.1 不同温度梯度对Zn GeP_2 晶体生长界面形态的影响 |
| 5.3.2 不同温度梯度对Zn GeP_2 晶体热应力分布的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
四、垂直Bridgman生长晶体界面的监测研究（论文参考文献）
- [1]碲锌镉材料缺陷评价技术及VGF生长技术的研究[D]. 周昌鹤. 中国科学院大学(中国科学院上海技术物理研究所), 2021(01)
- [2]稀土掺杂氟化钇钡激光晶体生长及性能研究[D]. 王新宇. 长春理工大学, 2021(01)
- [3]熔体法生长大尺寸有机掺杂晶体[D]. 崔双月. 山东大学, 2021(10)
- [4]In掺杂CdTeSe晶体生长与缺陷调控[D]. 王吉. 西安工业大学, 2021(02)
- [5]Al掺杂对GaSb和GaInSb晶体结构和性能的影响[D]. 刘强. 天津工业大学, 2021(01)
- [6]InxGa1-xSb空间晶体生长机理分析及地面晶体生长研究[D]. 方婧红. 中国科学院大学(中国科学院上海硅酸盐研究所), 2020(04)
- [7]红外非线性光学晶体CdSiP2的合成、生长及缺陷研究[D]. 程奎. 山东大学, 2020
- [8]室温核辐射探测器用碲锌镉晶体生长研究进展[J]. 杨帆,王涛,周伯儒,席守智,查钢强,介万奇. 人工晶体学报, 2020(04)
- [9]室温辐射探测器材料碲镁镉晶体的生长及性能表征[D]. 陈永仁. 长安大学, 2020(06)
- [10]基于数值模拟大尺寸磷化锗锌单晶生长稳定性研究[D]. 付昊. 哈尔滨工业大学, 2019(02)