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c面白宝石衬底表面形貌对气相传输平衡法制备的γ-LiAlO2层质量的影响

彭观良 , 李抒智 , 庄漪 , 邹军 , 王银珍 , 刘世良 , 周国清 , 周圣明 , 徐军 , 干福熹

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2005.05.014

采用气相传输平衡(VTE)技术,在(0001)面白宝石衬底表面上成功地制备出单相γ-LiAlO2层.研究了白宝石衬底表面形貌对γ-LiAlO2层质量的影响,发现白宝石衬底的表面粗糙度和退火处理是两个影响γ-LiAlO2层质量的重要因素.要制备高质量的γ-LiAlO2层,适度的表面粗糙度是恰当的.对白宝石衬底进行退火处理,γ-LiAlO2层的择优取向变差.并对其中可能的机理进行了探讨.

关键词: 白宝石 , γ-LiAlO2 , 气相传输平衡 , GaN , 衬底

温梯法白宝石晶体的表面形貌研究

彭观良 , 周圣明 , 周国清 , 李抒智 , 王银珍 , 邹军 , 苏凤莲 , 刘世良 , 徐军

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2004.06.002

本文采用导向温梯法(TGT)生长[0001]方向的白宝石晶体,利用气相传输平衡(VTE)技术对晶体表面进行处理,发现双面抛光的C面白宝石晶片高温下与富锂(Li2O蒸气)气氛发生反应,表面生成一层γ-LiAlO2,随着VTE反应温度从750℃下降到730℃,γ-LiAlO2晶核的颗粒也随着减小,在730℃时已在1μm以下,经稀盐酸(HCl)腐蚀后形成多孔的表面,此方法有望制备出用于外延GaN的多孔衬底.

关键词: 白宝石 , 温梯法 , 气相传输平衡 , 多孔表面 , GaN , 多孔衬底

γ-LiAlO2晶体的生长及掺镓研究

彭观良 , 庄漪 , 邹军 , 王银珍 , 刘世良 , 周国清 , 周圣明 , 徐军 , 干福熹

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2005.03.004

由于与GaN晶格失配小(约1.4%),γ-LiAlO2单晶有望成为GaN外延衬底材料.本文首先使用提拉法生长出了尺寸达φ45×50mm3的γ-LiAlO2单晶,然后采用Ga2O3作为掺杂剂,仍用提拉法生长出了三种不同掺镓浓度的LiAl1-xGaxO2(x=0.1,0.2,0.3)晶体,并用X射线粉末衍射(XRPD)分别对晶体及坩锅中剩余的熔体的成份进行了表征.结果表明LiAl-xGaxO2(x=0,0.1,0.2,0.3)晶体归属于γ-LiAlO2结晶结构,Ga3+离子部分地取代Al3+离子,发生分凝且分凝系数小于1.

关键词: 晶体生长 , 提拉法 , γ-LiAlO2 , LiAl1-xGaxO2 , 掺质

表面处理对蓝宝石衬底的影响

王银珍 , 彭观良 , 刘世良 , 李抒智 , 邹军 , 周圣明 , 徐军

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2005.03.011

蓝宝石衬底是目前最为普遍的一种衬底材料,是生长GaN、ZnO材料最常用的衬底.本文用光学显微镜、原子力显微镜(AFM)和高分辨X射线双晶洐射对蓝宝石衬底进行了分析测试,系统研究了经过机械抛光、化学机械抛光、化学腐蚀等表面处理对蓝宝石衬底表面性能的影响.结果表明经过化学机械抛光随后再经腐蚀后的蓝宝石衬底的表面性能最好.

关键词: 蓝宝石 , 衬底 , 表面处理

金属有机物化学气相沉积法沉积镍膜的影响因素

刘世良 , 赵立峰 , 彭冬生 , 谢长生

材料保护 doi:10.3969/j.issn.1001-1560.2004.06.002

为了获得高速沉积镍膜的工艺参数,以羰基镍[Ni(CO)4]为前驱体,用金属有机物化学气相沉积法进行试验,以SEM,DSC,XRD测试分析技术探讨了载气、温度和羰基镍的摩尔分数对沉积速率的影响;也探讨了温度及羰基镍的摩尔分数对镍膜微观形貌的影响.结果表明,以氩气为载气比氦气为载气更容易获得高沉积速率;在沉积温度为150℃左右可获得沉积速率较快、微观形貌较好的薄膜;随羰基镍摩尔分数的增加,沉积速率也明显增大,同时薄膜的微观形貌也变得较为粗大,但达到30%之后,沉积速率增速减缓.

关键词: 化学气相沉积 , 金属有机物 , 羰基镍 , 镍膜

镍的金属有机化学气相沉积及相关因素的研究

彭冬生 , 赵立峰 , 刘世良 , 谢长生

材料热处理学报 doi:10.3969/j.issn.1009-6264.2003.01.015

研究了以羰基镍为沉积源,利用MOCVD技术沉积镍薄膜;讨论了沉积温度及压力对沉积速率的影响,以及利用SEM、XRD、DSC等分析手段来探讨沉积温度及不同沉积基体对薄膜微观形态的影响.结果表明,沉积温度约为150℃可以得到较快的沉积速率,而且薄膜连续具有金属光泽;以铜为沉积基体所得到的薄膜其微观形态中有明显的晶粒,以玻璃为基体得到的薄膜却含有部分非晶态的组织;沉积速率随着反应室工作压力的增加而下降.

关键词: 金属有机化学气相沉积(MOCVD) , 羰基镍 , 薄膜

提拉法生长镓酸锂晶体及缺陷研究

刘世良 , 周圣明 , 王银珍 , 徐军

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2006.05.016

研究了提拉法生长的镓酸锂单晶的生长习性和结晶质量.晶体表面呈乳白色且表面粗糙.通过光学显微镜、四晶X射线衍射、透射光谱和电感耦合等离子体发射光谱对样品进行了表征,结果表明,在(001)面的抛光样品上存在三种缺陷: [110]和[-110]方向的十字线、[010]方向排列的气泡包裹物以及平行于(010)面的界面,界面的产生起因于(010)晶面的滑移;晶体的结晶质量从顶部到底部逐渐下降,这是由于在生长过程中氧化锂的挥发导致熔体成分偏离化学计量比造成的.

关键词: 单晶 , 镓酸锂 , 提拉法 , 衬底

VTE法制备γ-LiAlO2/α-Al2 O3复合衬底以及腐蚀和退火对其影响

刘世良 , 李抒智 , 周圣明 , 王银珍 , 彭观良 , 徐军

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2005.02.013

通过气相传输平衡法(VTE)制备了γ-LiAlO2/α-Al2O3复合衬底,使用5%的稀盐酸对其进行腐蚀并在900℃退火72h.利用X射线衍射、偏光显微镜及扫描电镜对复合衬底进行了分析,发现在白宝石a面(11-20)和γ面(1-102)均获得单相多晶的γ-LiAlO2,且后者的择优取向好于前者.腐蚀可以提高样品的择优取向,在5%的稀盐酸中,时间控制在2min左右可获得较好的结果.退火后γ-LiAlO2颗粒质量得到改善,白宝石a面上γ-LiAlO2的质量优于r面上的γ-LiAlO2,两者都出现颗粒长大现象.

关键词: γ-LiAlO2/α-Al2O3 , 复合衬底 , 气相传输平衡 , 腐蚀 , 退火

石墨炉原子吸收光谱法测定高纯阴极铜中痕量硅的研究

闻莺 , 刘世良 , 高介平

冶金分析 doi:10.3969/j.issn.1000-7571.2003.04.007

研究了用石墨炉原子吸收光谱法测定高纯阴极铜中痕量硅的方法.采用钨涂层石墨管和氟化钾作基体改进剂双重手段阻止了碳化硅的生成,解决了石墨炉测硅时生成的碳化硅干扰准确测定的难题.方法灵敏度为5.8×10-11g/1%吸收,硅测定范围为0～150μg/L,对100μg/L硅标准溶液重复测定10次,其相对标准偏差为4.41%.对含2g/L铜的高纯铜溶液测得硅回收率为98%.

关键词: 石墨炉原子吸收光谱法 , 高纯铜 , 硅