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碲镉汞晶体组分及其均匀性控制研究

人工晶体学报 2001年第4期30卷 383-388页

作者：刘克岳王金义吴人齐华北光电技术研究所北京100015

本文利用碲镉汞膺二元固液T -X相图对碲镉汞晶体生长方法进行了分类研究 ;分析了影响碲镉汞晶体组分及其均匀性的因素 ,提出了存在的问题和改善的措施 ;认为在特定组分的固相线温度 (相图中的B点 )生长碲镉汞晶体是一种比较有效的方法 ... 详细信息

本文利用碲镉汞膺二元固液T -X相图对碲镉汞晶体生长方法进行了分类研究 ;分析了影响碲镉汞晶体组分及其均匀性的因素 ,提出了存在的问题和改善的措施 ;认为在特定组分的固相线温度 (相图中的B点 )生长碲镉汞晶体是一种比较有效的方法 ,并报道了采用双相复合维持液相成份生长大直径4 0mm碲镉汞晶体组分控制研究的结果 (在S≈ 12cm2 的晶片面积上 ,x =0 .2 18±0 .0 0 3)。

关键词：磅镉汞组分均匀性晶体生长方法晶体结构半导体材料

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室温辐射探测器用CdTe基化合物半导体晶体生长研究进展

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材料科学与工程学报 2024年第4期42卷 692-704页

作者：高攀登俞鹏飞刘文斐赵世伟韩召长安大学材料科学与工程学院陕西西安710064

CdTe基化合物半导体材料由于具有较宽的带隙、良好的光电性质和电子传输性能,在室温辐射探测领域具有广阔的应用前景。其中CdTe、CdZnTe、CdMnTe和CdMgTe单晶具有优异的载流子传输特性被用作室温X射线和γ射线探测器。本文探讨了CdTe基... 详细信息

CdTe基化合物半导体材料由于具有较宽的带隙、良好的光电性质和电子传输性能,在室温辐射探测领域具有广阔的应用前景。其中CdTe、CdZnTe、CdMnTe和CdMgTe单晶具有优异的载流子传输特性被用作室温X射线和γ射线探测器。本文探讨了CdTe基晶体生长的离子性强,热导率差等难点。介绍了CdTe基晶体的生长方法,并综述了CdTe基晶体在室温辐射探测领域的研究进展。展望了CdTe基晶体的发展方向,为CdTe基化合物半导体晶体材料的应用提供了更丰富的想象空间。

关键词： CdTe基半导体晶体物理性质生长难点晶体生长方法

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钛宝石激光晶体研究进展

量子电子学报 2021年第2期38卷 148-159页

作者：徐民龚巧瑞李善明杭寅中国科学院上海光学精密机械研究所中国科学院强激光材料重点实验室上海201800

钛宝石(Ti:Al_(2)O_(3))激光晶体具有高硬度、高热导、宽带吸收、宽带发射等性能特点,广泛应用于可调谐、高功率和超快激光领域。近年来,钛宝石晶体的生长技术、基础理论分析和器件化应用都得到了极大的发展,对其进行的研究也越来越深... 详细信息

钛宝石(Ti:Al_(2)O_(3))激光晶体具有高硬度、高热导、宽带吸收、宽带发射等性能特点,广泛应用于可调谐、高功率和超快激光领域。近年来,钛宝石晶体的生长技术、基础理论分析和器件化应用都得到了极大的发展,对其进行的研究也越来越深入、广泛。综述了钛宝石晶体材料研究和应用的主要进展。

关键词：材料钛宝石晶体性能晶体生长方法残余红外吸收器件应用

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一维氧化锌纳米结构的制备和机理研究

一维氧化锌纳米结构的制备和机理研究

作者：王德晓山东师范大学

学位级别：硕士

由于ZnO是一种Ⅱ-Ⅵ族直接宽禁带化合物半导体材料(室温禁带宽Eg=3.37eV)而且具有大的激子束缚能(60meV),所以在科学研究和技术应用领域,被认为是极有前景的半导体材料之一。因其具有六角纤锌矿结构和极性晶体表面,利用热蒸发气相沉积... 详细信息

由于ZnO是一种Ⅱ-Ⅵ族直接宽禁带化合物半导体材料(室温禁带宽Eg=3.37eV)而且具有大的激子束缚能(60meV),所以在科学研究和技术应用领域,被认为是极有前景的半导体材料之一。因其具有六角纤锌矿结构和极性晶体表面,利用热蒸发气相沉积、模板辅助生长、金属有机气相外延法、碳热还原法等成功获得了如柱状、线状、带状、环状等多种类型的ZnO纳米结构。我们研究小组第一次成功利用Sn—Zn合金颗粒催化生长孪晶ZnO纳米线以及利用Sn的非掺杂作用制备二极管状ZnO纳米结构。另外,通过两步合成法在溅Au膜Si(111)衬底上制备多孔ZnO纳米墙,最后我们采用CVD法制备出花状ZnO微晶和ZnO纳米梳。用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、高分辨透射电镜(HRTEM)和光致发光谱(PL)等测试手段详细分析了ZnO纳米材料的结构、组分、形貌和光致发光特性。初步提出并探讨了Sn在合成ZnO纳米结构的生长过程中所起的特殊作用和ZnO极性生长对形貌的影响。所取得的主要成果归结如下:1.孪晶结构ZnO纳米线采用CVD法在Si(111)衬底上制备出两种新型孪晶结构的ZnO纳米线:一种为孪晶结构贯穿整个纳米线;一种为先孪晶后单晶的纳米线。ZnO纳米线的直径在100纳米到300纳米范围内,长度大多为几百微米,有的甚至达到了毫米级,产率也非常的高。纳米线顶端的颗粒表明了孪晶结构纳米线属于金属颗粒催化生长。催化颗粒厚度不均匀且有明显的分层,这种形貌是由于在生长过程中催化颗粒的二次熔化导致。经过分析,在纳米线生长初期纳米线顶端的Sn-Zn合金的内部存在的孪晶缺陷是导致纳米线孪晶结构产生直接原因。作为一种重要的晶体缺陷,孪晶的存在会明显改变材料的光、电、物理、化学特性,在未来的技术应用中有很重要的意义,可用来制备新型的纳米电子和光学器件。2.滴管状ZnO纳米结构我们用CVD法制备出新型的两种类型滴管状ZnO纳米结构:一种为一个六角纳米柱和连接在纳米柱两端的超长纳米线(双向滴管状);另一种为只有一端连结纳米线的六角纳米柱(单向滴管状)。整个纳米结构是都是单晶体,生长方向为[0001],总长度为几十毫米。这种形貌是ZnO纳米结构中的崭新成员,基于XRD和电子显微镜测试,我们发现Sn在ZnO纳米结构生长中的新作用。已经有金属催化制备出超长准一维ZnO纳米结构的报道,这些结构都有以下明显特征:在线(柱)顶端存在金属颗粒;金属催化颗粒引导纳米结构的生长。Sn是一个常用的催化剂。但是,在我们报道中,锡在制备滴管状ZnO纳米晶体的过程中起得作用不是催化作用,而是形貌限制和类似溶剂的作用。此外,螺旋位错和极性生长在晶体生长中也起了重要作用。所以滴管状ZnO纳米结构提供了一种新的有意义的生长机制。这种新型ZnO纳米结构在未来的纳米电子和纳米光学器件有潜在的应用价值。3.滴状和纤维状多孔ZnO纳米墙我们用两步生长法制备出新型多孔ZnO纳米墙,即先在Si(111)衬底上溅射一层Au膜然后在水平管式炉中用CVD法在镀有Au膜的Si片上生长多孔纳米墙。我们实验中制备的多孔ZnO纳米墙根据纳米颗粒的形貌不同可分为两种:滴状和纤维状。Au膜的厚度,即Au的颗粒的大小和颗粒间距决定了两种不同类型ZnO纳米颗粒的粗细、长短、间距大小。这种纳米结构在光催化、生物感应、太阳能电池等等其他需用大比表面积材料的领域具有潜在的应用价值。已有报道用碳热法和MOCVD法可制备出此类ZnO材料。在这些报道中,大多数采用昂贵的蓝宝石衬底,不利于大量生产。在外延取向要求不是特别严格的情况下,我们采用溅有Au膜的Si衬底和特殊加热过程,费用低、产物产量大,而且得到的是多孔结构,因此具有更高的比表面积。4.花状ZnO微晶和铁树状ZnO纳米结构我们利用CVD法分别在750℃、800℃、850℃和900℃下加热Zn和Sn粉末制备出花状ZnO微晶。样品的形貌均为花状ZnO微晶:每个微晶都是由十几个ZnO单晶棒组成,其中每个单晶棒的一端紧密地聚集在一起,另一端沿着不同方向伸展,形成花状结构。随着温度的升高,花状ZnO微晶的分支变得粗大,数量减少,底端的六方柱的宽度明显大于顶端的六方锥,分层生长明显加强。经过SEM和HRTEM观察和探索分析,我们提出了花状ZnO微晶的生长机制。我们还利用CVD法在800℃下加热Zn制备出由六个ZnO梳状结构组成的铁树叶状结构,其中每个梳状结构的一端紧密地聚集在一起,另一端以相互间60°的夹角向四周伸展,形成螺旋桨状。每个梳状结构为一条很宽很长的微米带,微米带一侧有许多纳米带,另一侧表面则很平整,没有长出带或线,呈梳子状。ZnO梳状结构属于VS生长机制,生长过程包括三

关键词： ZnO纳米材料晶体生长方法气相生长