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不同pH值下ZTS晶体(100)面台阶生长动力学规律和位错缺陷的研究

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人工晶体学报 2014年第10期43卷 2534-2539页

作者：程旻康道远宋森李明伟张小莉重庆大学动力工程学院低品位能源利用技术及系统教育部重点实验室重庆400030

通过利用光学显微镜,对不同pH值下ZTS晶体(100)面的台阶推移过程进行了实时观察,发现在同一过饱和度下,调高生长溶液的pH值会导致台阶推移速率降低;而调低pH值时,台阶的平均推移速率增大,当pH=4.2时,(100)面生长速度最快。计算出不同pH... 详细信息

通过利用光学显微镜,对不同pH值下ZTS晶体(100)面的台阶推移过程进行了实时观察,发现在同一过饱和度下,调高生长溶液的pH值会导致台阶推移速率降低;而调低pH值时,台阶的平均推移速率增大,当pH=4.2时,(100)面生长速度最快。计算出不同pH值下的台阶动力学系数βl和台阶活化能E的数值。对不同pH值下生长出的ZTS晶体的(100)面进行了位错缺陷观察,发现pH=4.2时,位错密度较低,有利于晶体生长质量的提高。

关键词： ZTS晶体 pH值台阶推移速率动力学位错缺陷

金刚石中的位错缺陷——天然与合成金刚石中位错的类型和分布特征

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中国宝石 2023年第3期 217-221页

作者：孙成阳(文/图) 陆太进(文/图) 宋中华(文/图) 张健(文/图) 邓怡(文/图) 珠宝国检集团

金刚石,因其璀璨闪亮的外观,作为宝石深受人们的喜爱。同时,金刚石也是一种被广泛应用的工业材料,在尖端半导体和激光光学材料领域发挥着重要作用。考虑到金刚石晶体中存在的位错会对其电学和光学性能产生造成重大影响,本文对不同类型... 详细信息

金刚石,因其璀璨闪亮的外观,作为宝石深受人们的喜爱。同时,金刚石也是一种被广泛应用的工业材料,在尖端半导体和激光光学材料领域发挥着重要作用。考虑到金刚石晶体中存在的位错会对其电学和光学性能产生造成重大影响,本文对不同类型金刚石中的位错类型及分布特征进行了系统介绍。

关键词：合成金刚石电学和光学性能金刚石晶体激光光学位错缺陷半导体

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化学腐蚀法研究蓝宝石单晶中的位错缺陷

半导体技术 2004年第4期29卷 48-51页

作者：吕海涛张维连左燕步云英河北工业大学天津300130 天津半导体技术研究所天津300051

采用化学腐蚀-金相显微镜法和SEM法观察了CZ法生长的直径50mm的蓝宝石单晶中的位错缺陷.发现位错分布状况为中心较低、边缘较高,密度大约为104～10 5cm-2.在不同温度不同的试剂以及不同的腐蚀时间进行对比结果发现,用KOH腐蚀剂在290℃... 详细信息

采用化学腐蚀-金相显微镜法和SEM法观察了CZ法生长的直径50mm的蓝宝石单晶中的位错缺陷.发现位错分布状况为中心较低、边缘较高,密度大约为104～10 5cm-2.在不同温度不同的试剂以及不同的腐蚀时间进行对比结果发现,用KOH腐蚀剂在290℃下腐蚀15min时,显示的位错最为清晰、准确,效果最佳.

关键词：化学腐蚀蓝宝石单晶位错缺陷 KOH腐蚀剂金相显微镜

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GaN薄膜中位错缺陷演化的研究

GaN薄膜中位错缺陷演化的研究

作者：罗显刚华中科技大学

学位级别：硕士

氮化镓(GaN)薄膜在光电子领域具有广泛的应用,而位错缺陷对GaN基电子元器件的性能产生严重的影响,通过现有的方法生长的GaN薄膜中存在着高密度的位错等缺陷,因此研究GaN薄膜中位错缺陷的形核、演化等行为对于降低薄膜缺陷密度,提高薄膜... 详细信息

氮化镓(GaN)薄膜在光电子领域具有广泛的应用,而位错缺陷对GaN基电子元器件的性能产生严重的影响,通过现有的方法生长的GaN薄膜中存在着高密度的位错等缺陷,因此研究GaN薄膜中位错缺陷的形核、演化等行为对于降低薄膜缺陷密度,提高薄膜质量,提升GaN基电子器件的性能具有重要的意义。分子动力学方法可以在原子层面对位错缺陷的形成和演化的机理做出细致的分析,是研究GaN薄膜中位错缺陷行为的有力工具。本文采用分子动力学模拟的方法对存在台阶结构的GaN薄膜进行了研究,分析了位错的形核及其演化的行为,并对影响位错形核的温度、台阶高度、表面极性以及台阶表面的各向异性等因素做了详细的研究,给出了在实际生产过程中提升GaN薄膜质量的相关理论指导。此外,本文对不同应力条件下GaN薄膜中刃型位错、螺型位错和空位结构的演化行为进行了分子动力学和静力学研究。分析了拉应力作用下单刃型位错和双刃型位错的演化情况,详细阐述了其发生位错增殖的过程,研究了相关因素对刃型位错演化的影响,并采用爬坡弹性带的方法分析了位错增殖的过程及其能量势垒的大小。分析了GaN薄膜螺型位错模型分别在拉应力、压应力和剪切应力状况下的演化情况,分析了GaN薄膜空位结构在拉应力条件下的演化情况。本文还对GaN薄膜开裂过程以及裂纹与位错的相互影响做了详细的分析。本文的模拟研究从微观的角度阐述了GaN薄膜位错缺陷的形成及其相互作用的演化行为,并首创性地研究了其表面台阶结构的位错形核模型,为GaN薄膜生长过程中的位错行为研究提供了独特的视角。研究结果表明生长高质量GaN薄膜过程中应控制表面形貌,防止产生较大台阶,避免在薄膜中形成较大应力,特别是拉伸应力。

关键词：氮化镓分子动力学位错缺陷应力

InGaP/GaAs/InGaAs倒装结构三结太阳电池的辐照损伤仿真分析

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航天器环境工程 2022年第6期39卷 562-568页

作者：王彪方美华陆宏波周宏涛陈建飞梁筝魏志勇南京航空航天大学航天学院南京210016 上海空间电源研究所上海200245

为了保证倒装结构三结电池在空间辐射环境中使用的可靠性,揭示倒装工艺引入位错缺陷对电池辐射衰减的影响,文章基于泊松方程和载流子传输方程建立了倒装结构InGaP/GaAs/InGaAs三结太阳电池的物理模型,在地面等效实验验证的基础上,研究... 详细信息

为了保证倒装结构三结电池在空间辐射环境中使用的可靠性,揭示倒装工艺引入位错缺陷对电池辐射衰减的影响,文章基于泊松方程和载流子传输方程建立了倒装结构InGaP/GaAs/InGaAs三结太阳电池的物理模型,在地面等效实验验证的基础上,研究辐射以及电池内部位错缺陷对电池输出的影响。首先通过模型研究了微观载流子复合与电池电学性能之间的关联,发现当1 MeV电子入射注量达到10^(14) cm^(-2)时,该电池中少数载流子复合由辐射复合起主要作用转变为由非辐射复合起主要作用。此外,文中还给出了InGaAs底电池的非辐射少数载流子寿命以及电池电学参数与穿透位错密度(TDD)的函数关系,发现随着TDD的增加,辐照对少子寿命和电池性能的影响均减弱。

关键词：倒装结构三结太阳电池性能衰减位错缺陷少数载流子寿命

基于磁记忆检测的铁磁材料自发磁化微观机理研究

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基于磁记忆检测的铁磁材料自发磁化微观机理研究

作者：邢乐丽西安理工大学

学位级别：硕士

铁磁性材料及其构件被应用于交通运输以及冶金化工等工业领域,构件在复杂的工况和载荷下,长期服役会产生缺陷从而造成安全隐患,金属磁记忆检测技术是评估和保障构件安全的有效手段之一,但该技术在工程检测中的微观机制尚不明确,阻碍了... 详细信息

铁磁性材料及其构件被应用于交通运输以及冶金化工等工业领域,构件在复杂的工况和载荷下,长期服役会产生缺陷从而造成安全隐患,金属磁记忆检测技术是评估和保障构件安全的有效手段之一,但该技术在工程检测中的微观机制尚不明确,阻碍了金属磁记忆检测技术在工程中应用及推广。本论文基于金属磁记忆检测技术,利用洛伦兹透射电子显微镜从微观角度出发,研究在压应力作用下45钢微观磁畴的变化规律,探究不同应变量对磁畴结构变化的影响,以及循环应力对磁畴结构的影响,对比研究了应力与磁畴结构的磁记忆效应关联和力致磁化原理,并研究了试样内部缺陷对畴壁移动的影响,分别探讨了在应力驱使下,缺陷对磁畴的阻碍作用和在外场驱动下组织不均匀对磁畴移动影响。并得到以下结论:(1)45钢磁畴结构变化与应变量大小存在相关性。应变量为0.2%时导致试样形变较小,产生的磁弹性能也较小。应变量为0.7%时试样变形较大,应力增大到试样临界磁化点后,磁矩会跳跃式的转向垂直应力方向,在磁晶各向异性能作用下,即使移除应力,磁矩也只能停留在应力易磁化方向,而不能恢复到原有易轴方向;(2)45钢受力后其磁畴结构对应力具有记忆效应。应变量为0.2%时磁畴内部磁矩处于可逆翻转阶段,且能克服应力能恢复至初始状态;应变量为0.7%时其磁畴结构会产生新的变化,形成对应力的记忆效应;在循环应力时,当循环周次累计到1350次畴壁结构不再发生改变且形成不同于初始磁状态的畴壁结构,再次证明畴壁对应力具有记忆效应;(3)在应力驱使下,位错对畴壁具有钉扎作用,会阻碍畴壁的移动;(4)缺陷对于畴壁移动具有阻碍作用,其在距离畴壁位置相对较远时,阻碍作用较小;(5)外加磁场影响畴壁运动的能力。当畴壁运动至晶界处聚集时,增加外加场强有利于畴壁越过缺陷位置,从而影响真实的畴壁位置。

关键词：金属磁记忆洛伦兹透射电镜磁畴结构压应力位错缺陷外加磁场

掺杂LiNbO_3晶体的生长缺陷与其体全息存储性能的研究

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人工晶体学报 2005年第5期34卷 865-869页

作者：刘金伟刘国庆江竹青陶世荃北京工业大学应用数理学院北京100022

本文叙述了利用侵蚀法研究掺杂L iNbO3的晶体缺陷,并讨论了晶体缺陷的形成机理以及其与体全息存储性能的关系。通过实验发现了常温下侵蚀铌酸锂晶体的规律,并利用侵蚀法观测到铌酸锂晶体样品表面呈三角锥状的位错侵蚀坑。测量了晶体样... 详细信息

本文叙述了利用侵蚀法研究掺杂L iNbO3的晶体缺陷,并讨论了晶体缺陷的形成机理以及其与体全息存储性能的关系。通过实验发现了常温下侵蚀铌酸锂晶体的规律,并利用侵蚀法观测到铌酸锂晶体样品表面呈三角锥状的位错侵蚀坑。测量了晶体样品的散射噪声,从中找出了晶体缺陷与存储图像质量关系。并发现掺Zn的Fe:L iNbO3晶体其晶体缺陷减少,晶体体全息存储性能有了明显提高。

关键词：铌酸锂晶体位错缺陷侵蚀观测法散射噪声体全息存储

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锑化铟晶片高温加速贮存性能变化研究

红外 2023年第8期44卷 13-19页

作者：吴玮董晨赵超董涛折伟林黄婷彭志强李乾华北光电技术研究所北京100015

锑化铟晶片在存放以及使用过程中的性能稳定性是影响制备的探测器性能的重要因素之一。为了探究锑化铟晶片在长时间放置情况下的性能变化情况,对锑化铟晶片进行高温加速贮存试验,并在试验过程中对晶片几何参数、表面粗糙度、电学参数、... 详细信息

锑化铟晶片在存放以及使用过程中的性能稳定性是影响制备的探测器性能的重要因素之一。为了探究锑化铟晶片在长时间放置情况下的性能变化情况,对锑化铟晶片进行高温加速贮存试验,并在试验过程中对晶片几何参数、表面粗糙度、电学参数、位错缺陷等几个重要性能参数进行跟踪检测。结果表明,在高温加速试验条件下,除晶片外形发生轻微变化以外,其他性能基本不发生变化,晶片能够长期保存。

关键词：锑化铟红外探测器高温加速贮存试验几何参数位错缺陷

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AYSZ涂层的制备及显微结构与性能研究

材料科学与工艺 2013年第2期21卷 32-37页

作者：唐宏志孙寅章王树林曹德明郑学斌上海理工大学能源与动力工程学院上海200093 上海理工大学材料科学与工程学院上海200093 中国科学院上海硅酸盐研究所上海200050

采用振动研磨方法对喷涂前驱体(6%Al2O3-7%YSZ混合粉体)进行研磨处理,并通过XRD和TEM对研磨后的混合粉体进行表征.利用大气等离子喷涂技术,分别对研磨过的前驱体和7%YSZ粉体进行喷涂,制备了新型AYSZ涂层和常规YSZ涂层,采用SEM,XRD和EDS... 详细信息

采用振动研磨方法对喷涂前驱体(6%Al2O3-7%YSZ混合粉体)进行研磨处理,并通过XRD和TEM对研磨后的混合粉体进行表征.利用大气等离子喷涂技术,分别对研磨过的前驱体和7%YSZ粉体进行喷涂,制备了新型AYSZ涂层和常规YSZ涂层,采用SEM,XRD和EDS等测试方法,研究了这两种涂层的显微组织及相组成.研究结果表明:前驱体颗粒经过振动研磨后,产生大量的应变和位错等缺陷,使材料处于亚稳、高能活性状态.在等离子高温的诱导下,储存在材料内部的能量得以释放,使得AYSZ涂层的柱状晶粒尺寸减小至纳米级.相比于YSZ涂层,AYSZ涂层含有较多的c-ZrO2,提高了涂层的孔隙率、弹性模量和硬度等性能.

关键词：振动研磨等离子喷涂位错缺陷能量释放热障涂层