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<100>P型4英寸无位错锗单晶的研制

稀有金属 2018年第3期42卷 285-290页

作者：高欢欢黎建明冯德伸王霈文李葳北京有色金属研究总院有研光电新材料有限责任公司

从4英寸无位错锗单晶的生长温度梯度条件出发,设计开发了直拉法生长4英寸无位错锗单晶的双加热器热场系统;并对其热场进行了一系列的数值模拟研究,获得了4英寸无位错锗单晶的温度分布、轴向和径向的温度梯度分布以及热应力的分布结果：... 详细信息

从4英寸无位错锗单晶的生长温度梯度条件出发,设计开发了直拉法生长4英寸无位错锗单晶的双加热器热场系统;并对其热场进行了一系列的数值模拟研究,获得了4英寸无位错锗单晶的温度分布、轴向和径向的温度梯度分布以及热应力的分布结果：双加热器热场系统生长的锗单晶中轴向温度梯度在0.1~0.6 K·cm-1范围内,径向温度梯度为0.02~0.26 K·cm-1;锗单晶中局部区域的热应力值超过了锗单晶的临界切应力1 MPa,其他区域的热应力小于临界切应力。实验将双加热器热场系统中生长的无位错锗单晶,按要求切取测试片后进行位错腐蚀测量研究,获得测试片的位错密度和锗晶体的位错纵向分布。论文研究结果表明,锗单晶晶体中的应力分布数值模拟预期结果与实验生长的锗单晶位错腐蚀实验研究结果一致：该双加热器热场系统适合拉制4英寸无位错锗单晶;其位错呈离散分布,位错密度为350~480 cm-2。

关键词：无位错锗单晶加热器结构温度梯度

VGF法GaAs单晶生长中热通量对固液界面形状的影响

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稀有金属 2019年第10期43卷 1068-1074页

作者：边义午郑安生林泉龙彪张廷慧北京有色金属研究总院有研光电新材料有限责任公司

采用专业的晶体生长模拟软件CGSim模拟了垂直梯度凝固法(VGF)GaAs单晶生长过程中固液界面形状及其变化;分析了生长过程中界面上不同位置的热通量及其变化,并利用能量守恒关系,分析了热通量对固液界面形状的影响,改进了前人在忽略凝固或... 详细信息

采用专业的晶体生长模拟软件CGSim模拟了垂直梯度凝固法(VGF)GaAs单晶生长过程中固液界面形状及其变化;分析了生长过程中界面上不同位置的热通量及其变化,并利用能量守恒关系,分析了热通量对固液界面形状的影响,改进了前人在忽略凝固或熔化相变潜热的基础上推导出的固液界面形状和温度梯度之间的数学关系。结果表明:固液界面上各点热通量的不同导致各点生长速度的不同,从而形成偏离程度各异的固液界面形状。采用霍尔效应测量法检测了GaAs单晶中的载流子浓度分布,分析了固液界面形状对晶片电学均匀性的影响。结果表明:对于分凝系数k0<1的溶质,平坦的固液界面,晶片中载流子浓度分布更为均匀;凸形界面,载流子浓度随晶片径向距离的增加而增加;凹形界面,载流子浓度随晶片径向距离的增加而降低;载流子浓度分布的不均匀性随固液界面非平坦性的增加而增加。

关键词：垂直梯度凝固法砷化镓数值模拟固液界面电学均匀性

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高纯锗晶体的研究进展

稀有金属 2020年第8期44卷 876-885页

作者：朱显超林泉马远飞霍承松冯德伸郑安生北京有色金属研究总院有研光电新材料有限责任公司北京100088

高纯锗晶体是制备工艺复杂难度较大的高端光电材料。高纯锗晶体可用于制作高纯锗探测器,在核物理、粒子物理、天体物理、核安全、微量元素分析、安检及国防等领域具有广泛应用。随着国内外核电和暗物质探测实验的快速发展,对高纯锗探测... 详细信息

高纯锗晶体是制备工艺复杂难度较大的高端光电材料。高纯锗晶体可用于制作高纯锗探测器,在核物理、粒子物理、天体物理、核安全、微量元素分析、安检及国防等领域具有广泛应用。随着国内外核电和暗物质探测实验的快速发展,对高纯锗探测器的需求逐渐扩大,因而高纯锗晶体具有广阔的市场前景。高纯锗晶体的制备研究受到持续关注,欧美国家已经实现高纯锗晶体的商业化生产,国内目前正在开展高纯锗晶体的研制工作,但尚未制备出探测器级高纯锗晶体。高纯锗晶体的制备过程主要包括多晶制备和单晶生长两方面,其中多晶制备是高纯锗晶体制备的关键步骤。简要介绍了高纯锗晶体的发展历史和研究现状,详细论述了高纯锗晶体的制备方法,着重对高纯锗晶体的制备工艺、性能表征、基本特性和应用进展进行总结,最后指出了高纯锗晶体研究中亟待解决的问题和发展趋势。

关键词：高纯锗晶体多晶制备单晶生长高纯锗探测器

泡生法 90 公斤级蓝宝石晶体的生长与研究

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人工晶体学报 2013年第12期42卷 2500-2503页

作者：刘春雷李楠蔡迅黎建明北京有色金属研究总院有研光电新材料有限责任公司廊坊065001

采用泡生法生长蓝宝石晶体(α-Al2O3单晶),针对蓝宝石晶体的结晶性质和生长工艺条件展开了研究,解释了蓝宝石晶体中气泡的形成机制并提出了相应的解决方法,成功生长出了90公斤级大直径蓝宝石晶体。

关键词：蓝宝石晶体泡生法气泡结晶性质

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泡生法生长大尺寸蓝宝石晶体的生长速率研究

人工晶体学报 2013年第7期42卷 1283-1287页

作者：蔡迅黎建明刘春雷李楠北京有色金属研究总院有研光电新材料责任有限公司北京100088

采用晶体生长数值模拟软件CrysMAS对泡生法生长蓝宝石晶体过程的温场进行了研究,利用数值模拟结果来调节晶体生长实验的生长速率,成功的长出了质量为91.3 kg的高质量蓝宝石晶体,并将模拟结果与实验结果进行了对比。结果表明:数值模拟结... 详细信息

采用晶体生长数值模拟软件CrysMAS对泡生法生长蓝宝石晶体过程的温场进行了研究,利用数值模拟结果来调节晶体生长实验的生长速率,成功的长出了质量为91.3 kg的高质量蓝宝石晶体,并将模拟结果与实验结果进行了对比。结果表明:数值模拟结果能很好的反映出晶体在不同时刻的生长状态。晶体在生长初期应保持较低的生长速度,在等径生长阶段,晶体的最大生长速度应低于1002 g/h。

关键词：泡生法蓝宝石数值模拟固液界面生长速度

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CVD-ZnS胞状生长现象抑制方法

红外与激光工程 2018年第11期47卷 351-356页

作者：杨德雨杨海李红卫霍承松魏乃光黎建明李冬旭史晶晶北京有色金属研究总院有研国晶辉新材料有限公司河北三河065201 北京有色金属研究总院有研新材料有限公司北京100088

实验采用化学气相沉积方法制备硫化锌体材料(CVD-ZnS),并对材料中普遍出现的胞状生长现象进行了系统研究。通过微观结构表征及宏观形貌分析,发现胞状生长起始于大尺寸的晶体生长中心,其内部晶粒的生长方向发生了横向偏移,且生长速率大... 详细信息

实验采用化学气相沉积方法制备硫化锌体材料(CVD-ZnS),并对材料中普遍出现的胞状生长现象进行了系统研究。通过微观结构表征及宏观形貌分析,发现胞状生长起始于大尺寸的晶体生长中心,其内部晶粒的生长方向发生了横向偏移,且生长速率大于正常晶粒,最终导致了产物表面的球状凸起,产物侧剖面表现出"倒圆锥"状生长形貌。同时,依据实验中所出现的不同胞状生长现象,探究了胞状物异常生长中心形成的主要原因。在此基础之上,设计了不同条件的沉积实验,探究了各类胞状生长现象的抑制方法,并在实际生产过程中得到了验证,从而实现了对该异常现象的有效抑制。

关键词： CVD-ZnS 胞状生长抑制方法微观结构

Ti-Ni合金血管支架的有限元分析及疲劳性能研究

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稀有金属 2016年第10期40卷 976-981页

作者：邢海瑞朱明崔跃缪卫东王振国马嘉丽北京有色金属研究总院有研亿金新材料有限公司北京102200

对Ti-Ni形状记忆合金胸主动脉血管支架进行有限元分析,模拟分析不同尺寸规格的支架在被压缩状态应力分布情况,选出4种丝径下支架应力最大支架模拟其工作状态下的应力分布,根据Goodman准则评价疲劳性能,并进行体外疲劳试验予以验证。结... 详细信息

对Ti-Ni形状记忆合金胸主动脉血管支架进行有限元分析,模拟分析不同尺寸规格的支架在被压缩状态应力分布情况,选出4种丝径下支架应力最大支架模拟其工作状态下的应力分布,根据Goodman准则评价疲劳性能,并进行体外疲劳试验予以验证。结果表明:有限元模型中采用的模型单元和材料参数能够准确反映出合金力学性能的实际情况;最大等效应力位于支架弯折处的内表面,表明此处区域最危险并最容易发生失效;将支架在工作状态下的平均应力和交变应力值代入到Goodman图中,发现所有的点都在曲线的下方,理论上说明支架是安全的;选取6枚直径42 mm的支架,利用加速疲劳试验机,在模拟血管中进行3.8亿次脉动疲劳试验,支架无断裂纹路,形态完整。

关键词： Ti-Ni形状记忆合金血管支架有限元疲劳试验

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冷变形Au-44%Cu合金固态相转变研究

稀有金属 2014年第6期38卷 978-985页

作者：张涛陈明刘书芹章程董亭义孙秀霖北京有色金属研究总院有研亿金新材料有限公司北京100088

金铜合金作为金基合金钎焊料在电子工业电真空器件的焊接中发挥关键作用。本文采用真空感应熔炼方法制备金铜合金铸锭,通过冷轧使铸锭发生塑性变形,并结合后续的不同热处理工艺,研究了大变形量（－90%）的金铜合金在不同热处理条件下的... 详细信息

金铜合金作为金基合金钎焊料在电子工业电真空器件的焊接中发挥关键作用。本文采用真空感应熔炼方法制备金铜合金铸锭,通过冷轧使铸锭发生塑性变形,并结合后续的不同热处理工艺,研究了大变形量（－90%）的金铜合金在不同热处理条件下的固态相转变过程;采用光学显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）对微观组织进行观察,发现冷变形金铜合金在673－723 K温度范围发生回复,在748－923 K发生再结晶,在923 K以上出现再结晶晶粒长大现象;随后,采用差示扫描量热法（DSC）研究了再结晶组织在连续升温-降温过程中的相转变,即升温过程中发生无序相→Au Cu I→Au Cu II→无序相的转变;而降温过程仅发生了无序相→Au Cu I相的直接转变。利用X射线衍射仪（XRD）发现再结晶组织为金的固熔体结构,而在无序-有序相Au Cu I的转变温度区间,其快淬组织为四方结构的Au Cu I结构;随后,采用高分辨透射电镜（HRTEM）观察证实了此结构,且认为该合金在临界温度以下确实存在有序相的转变。

关键词： Au-44%Cu 真空感应熔炼冷轧再结晶有序-无序转变

M型Ti-Ni合金血管支架的结构设计对性能的影响

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稀有金属 2017年第8期41卷 936-942页

作者：高云亮缪卫东冯昭伟崔跃王振国李君涛北京有色金属研究总院有研亿金新材料有限公司北京102200

血管支架的支撑性能及回弹性能是支架在结构设计过程中需要考虑的重要指标。本文选取M型支架节,通过有限元软件模拟,探究M型支架节的高度变化及结构设计波高比(h/H)对支架支撑性能及回弹性能的影响。结果显示:相同h/H比值的M型结构设计... 详细信息

血管支架的支撑性能及回弹性能是支架在结构设计过程中需要考虑的重要指标。本文选取M型支架节,通过有限元软件模拟,探究M型支架节的高度变化及结构设计波高比(h/H)对支架支撑性能及回弹性能的影响。结果显示:相同h/H比值的M型结构设计,支架高度H值越小,支架支撑力越大;固定高度H值不变,随着h/H比值增大,支架的支撑力减小,且在同一位移载荷下,减小程度随h/H比值增大更显著;当h/H=1时,M型支架转变为Z型支架,此时支架的支撑力最小;不同h/H比值设计的M结构,在不同的位移载荷作用下支架的回弹率区别较大;以h/H=1/2为基准,h/H1/2的支架结构回弹率明显高;在不同的位移载荷作用下,Z型支架较M型支架支撑性能较弱但回弹率稳定。

关键词： M型血管支架结构设计支撑性能回弹性能有限元