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原料对碳化硅单晶生长的影响

无机材料学报 2003年第4期18卷 737-743页

作者：陈之战施尔畏肖兵庄击勇中国科学院上海硅酸盐研究所上海200050

研究了具有立方结构的碳化硅(β-SiC)粉料在单晶生长过程中的物相变化及对生长晶体均匀性、缺陷等的影响。实验发现,在晶体生长过程中原料的晶型转变和Si、C挥发不一致造成晶体沿生长方向存在一个Si/C摩尔比的最大值。晶体中的针孔等缺... 详细信息

研究了具有立方结构的碳化硅(β-SiC)粉料在单晶生长过程中的物相变化及对生长晶体均匀性、缺陷等的影响。实验发现,在晶体生长过程中原料的晶型转变和Si、C挥发不一致造成晶体沿生长方向存在一个Si/C摩尔比的最大值。晶体中的针孔等缺陷的形成与原料中的杂质和气相组分偏离Si/C=1摩尔比有关,并通过电子探针得到证实。

关键词：碳化硅原料碳化硅单晶相转变 Si/C摩尔比针孔

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材料压电性能的第一性原理计算回顾与展望

无机材料学报 2007年第2期22卷 193-200页

作者：忻隽郑燕青施尔畏中国科学院上海硅酸盐研究所上海200050

第一性原理计算方法已被广泛应用于材料科学的各个领域．大多数第一性原理计算都是基于密度泛函理论进行的．本文从密度泛函理论的基本原理出发,对第一陛原理计算的理论基础作了详细的总结,并介绍了如何使用密度泛函微扰理论计算材料的... 详细信息

第一性原理计算方法已被广泛应用于材料科学的各个领域．大多数第一性原理计算都是基于密度泛函理论进行的．本文从密度泛函理论的基本原理出发,对第一陛原理计算的理论基础作了详细的总结,并介绍了如何使用密度泛函微扰理论计算材料的压电、介电张量、机电耦合系数以及如何用现代极化理论计算材料的压电性能．对近期发表的材料压电性能第一性原理计算方面的文献进行了回顾与总结．最后总结了目前材料压电性能计算方面存在的问题并对其发展前景进行了展望．

关键词：第一性原理计算压电密度泛函

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几种极性有机晶体的生长习性与形成机理

化学学报 1997年第5期55卷 430-439页

作者：王步国施尔畏仲维卓殷之文叶成冯知明中国科学院上海硅酸盐研究所上海201800 中国科学院化学研究所北京100080

有机晶体特别是极性有机晶体,在不同的溶剂中具有明显不同的生长习性.本文通过对4-氨基-4’-硝基二苯硫醚(ANDS)等几种典型极性有机晶体在不同溶剂中的生长习性和结晶形貌的讨论,提出了偶极生长基元叠合模型,从两个方面探讨了这些习性... 详细信息

有机晶体特别是极性有机晶体,在不同的溶剂中具有明显不同的生长习性.本文通过对4-氨基-4’-硝基二苯硫醚(ANDS)等几种典型极性有机晶体在不同溶剂中的生长习性和结晶形貌的讨论,提出了偶极生长基元叠合模型,从两个方面探讨了这些习性的形成机理,即(1)有机晶体在不同的溶剂中具有不同结构和形式的生长基元(对于极性有机晶体而言,这些生长基元都具有偶极子特征),而不同的生长基元往晶体的各个面族上叠合的相对速率不同,从而导致了晶体习性的改变;(2)晶体生长界面的性质不同,特别是对于极性晶体,晶体界面的极性不同;不同的溶剂与生长晶体的界面相互作用不同,即使同种溶剂对晶体不同界面上的作用也不同,因而改变了生长界面的性质,影响了生长基元在晶体界面,特别是晶体正、负极面上的叠合速率,从而导致了晶体形貌的变化.由此比较合理地解释了晶体所呈现的不同的生长习性,特别是合理地解释了极性有机晶体所呈现的极性生长特征.

关键词：极性有机晶体 DIVA 有机晶体二苯硫醚 ANDS NPP

几种极性有机晶体的生长习性与形成机理 Ⅱ.分子堆积、界面结构与晶体的习性

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化学学报 1998年第4期56卷 320-327页

作者：王步国施尔畏仲维卓中国科学院上海硅酸盐研究所上海201800

极性有机晶体在不同的溶剂中具有明显不同的生长习性,主要有两个方面的原因:一是极性有机晶体属非中心对称性晶类,晶体具有极轴,极轴的存在对分子堆积和晶体生长具有重要影响;另一是极性有机晶体的界面结构不同,溶剂与晶体界面的相互作... 详细信息

极性有机晶体在不同的溶剂中具有明显不同的生长习性,主要有两个方面的原因:一是极性有机晶体属非中心对称性晶类,晶体具有极轴,极轴的存在对分子堆积和晶体生长具有重要影响;另一是极性有机晶体的界面结构不同,溶剂与晶体界面的相互作用不同,使得晶体同一面族的生长速率不同,从而导致了晶体习性的改变.本文从几种典型极性有机晶体的分子排列和结构特征出发,着重探讨了极性有机晶体的界面结构的差异对晶体习性的影响;结合晶体生长界面与溶剂分子的相互作用进一步理解了晶体生长的溶剂效应;通过理解极性有机晶体的习性机制,探讨了晶体实际形态的控制.

关键词：极性有机晶体有机晶体晶体 NMBA 习性生长

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大尺寸6H-SiC半导体单晶材料的生长

无机材料学报 2002年第4期17卷 685-690页

作者：陈之战肖兵施尔畏庄击勇刘先才中国科学院上海硅酸盐研究所上海200050

报道了生长SiC单晶的PVT法生长工艺,研究了晶体生长温度、温度梯度、生长室压力、杂质等因素对晶体生长和晶体质量的影响,确定出合理的工艺条件,生长出φ45mmSiC单晶.X射线衍射表明,生长的单晶为6H多型结构,通过腐蚀法得到晶体中微管道... 详细信息

报道了生长SiC单晶的PVT法生长工艺,研究了晶体生长温度、温度梯度、生长室压力、杂质等因素对晶体生长和晶体质量的影响,确定出合理的工艺条件,生长出φ45mmSiC单晶.X射线衍射表明,生长的单晶为6H多型结构,通过腐蚀法得到晶体中微管道密度约为103cm-2,位错密度约为104～105cm-2.测试了SiC单晶的半导体特性,结果表明:晶体为n型,电阻率约300Ω·cm,迁移率90cm2V-1S-1,载流子浓度在1014cm-3量级.

关键词： 6H-SiC 半导体碳化硅单晶晶体生长 PVT法微管道

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4H-SiC高速同质外延研究

无机材料学报 2012年第8期27卷 785-789页

作者：朱明星石彪陈义刘学超施尔畏中国科学院上海硅酸盐研究所上海201800 中国科学院研究生院北京100049

研究了生长温度为1400℃时4H-SiC同质外延膜的生长速率、表面形貌及缺陷.拉曼表征并结合KOH腐蚀表明外延膜中未出现3C-SiC多晶,为单一的4H-SiC晶型.通过KOH腐蚀发现,低生长速率和高C/Si比有利于衬底表面的基平面位错(BPDs)转变成露头刃... 详细信息

研究了生长温度为1400℃时4H-SiC同质外延膜的生长速率、表面形貌及缺陷.拉曼表征并结合KOH腐蚀表明外延膜中未出现3C-SiC多晶,为单一的4H-SiC晶型.通过KOH腐蚀发现,低生长速率和高C/Si比有利于衬底表面的基平面位错(BPDs)转变成露头刃位错(TEDs).在高生长速率下,外延膜的表面三角形缺陷和位错密度会显著增加.通过引入界面层,可以实现生长初期的平滑过渡,极大地降低高生长速率下外延膜的缺陷密度.

关键词：碳化硅同质外延结晶缺陷表面形貌缺陷

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建设创新中国引领未来发展

作者：施尔畏

来源：南通市图书馆图书评论

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纳米晶粒取向连生与枝蔓晶的形成

人工晶体学报 2003年第2期32卷 91-95页

作者：仲维卓郑燕青丁志立施尔畏华素坤中国科学院上海硅酸盐研究所上海201800 哈尔滨工业大学复合材料研究所哈尔滨150001

本文研究了在水热条件下ZnO、BaTiO3 、La2 /3 TiO3 和Fe2 O3 纳米晶粒的取向连生和枝蔓晶的形成。用负离子配位多面体生长基元理论模型讨论了纳米晶粒的取向连生和晶粒相连的枝蔓晶 ,其枝蔓晶的形成与通常枝蔓晶的形成机理是一致的 ,... 详细信息

本文研究了在水热条件下ZnO、BaTiO3 、La2 /3 TiO3 和Fe2 O3 纳米晶粒的取向连生和枝蔓晶的形成。用负离子配位多面体生长基元理论模型讨论了纳米晶粒的取向连生和晶粒相连的枝蔓晶 ,其枝蔓晶的形成与通常枝蔓晶的形成机理是一致的 ,都是沿着晶体中负离子配位多面体相互联结的稳定方向 ,为晶体生长速率最快方向 ,其分布的对称性与晶体结构的对称性是对应一致的。

关键词：纳米晶粒取向连生枝蔓晶负离子配位多面体生长基元异质同构

原料空隙率对6H-SiC晶体生长初期的影响

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无机材料学报 2010年第2期25卷 177-180页

作者：刘熙陈博源陈之战宋力昕施尔畏中国科学院上海硅酸盐研究所上海200050 中国科学院研究生院北京100049 中国科学院特种无机涂层重点实验室上海200050

生长准备中不同的装料方式导致原料的空隙率不同.在其它生长工艺参数保持一致的前提下研究了不同空隙率的原料(50%、55%、60%)对SiC晶体生长初期生长速率和结晶质量的影响.实验发现,在晶体生长初期生长速率随原料空隙率的增大而升高,过... 详细信息

生长准备中不同的装料方式导致原料的空隙率不同.在其它生长工艺参数保持一致的前提下研究了不同空隙率的原料(50%、55%、60%)对SiC晶体生长初期生长速率和结晶质量的影响.实验发现,在晶体生长初期生长速率随原料空隙率的增大而升高,过快的结晶速率导致晶体的结晶质量下降.同时利用有限元方法模拟了不同空隙率的原料(50%、55%、60%)在生长初期内部温度场分布、质量输运以及晶体生长速度.因为在生长温度下原料内的热量传输主要依靠SiC颗粒间的热辐射,所以空隙率增大会导致其等效热导率增大.模拟结果表明:60%空隙率的原料最短时间内达到稳态传热,初期晶体生长速率最大.模拟的结果合理地解释了原料空隙率对SiC晶体生长初期的影响规律.

关键词：碳化硅生长速率有限元