李跃龙
,
黎建明
,
苏小平
,
杨海
,
那木吉拉图
,
李楠
,
杨鹏
,
李金权
人工晶体学报
doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2007.04.035
介绍红外窗口的三个综合性能评价因子:热破裂品质因子、光畸变品质因子、抗热冲击品质因子;并用它们评价了氟化镁、尖晶石、氮氧化铝、蓝宝石、硫化锌和硒化锌、金刚石等主要的红外窗口和整流罩材料;综述其国内外的研究现状,并对其未来的发展趋势发表了自己的观点.
关键词:
红外
,
窗口
,
整流罩
,
品质因子
付利刚
,
苏小平
,
余怀之
,
霍承松
,
宋睿丰
,
石红春
,
鲁泥藕
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2003.06.011
对化学气相沉积(CVD)ZnS经热等静压(HIP)处理前后在光学透过率等方面的改变进行了比较分析. 针对温度、原生样品厚度等因素对样品性能的影响做了详细阐述. 实验表明, 热等静压对原生CVDZnS光学性能有促进作用, 随处理温度的升高, 透过率在1010～1050℃之间出现峰值; 原生样品厚度的影响不容忽视, 导热均匀的薄样品晶粒均匀且尺寸较大, 光学及力学性能要好于厚样品.
关键词:
化学气相沉积ZnS(CVD)
,
热等静压(HIP)
,
透过率
涂凡
,
苏小平
,
张峰燚
,
黎建明
,
丁国强
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2011.04.024
在VGF法生长6英寸GaAs单晶的实际生长过程中,坩埚与坩埚托之间难以实现完全的理想贴合.坩埚与埚托之间的空隙对晶体生长过程中的温场和固液界面形状影响较大.通过模拟计算5种不同的空隙形状时的温场与热应力分布,发现随着空隙面积的增大,固液界面在轴向上的位置逐渐下降.在锥形空隙情况下,得到一个平坦的固液界面.设计了两种不同的空隙填充方案,模拟计算的结果表明,液态Ga完全填充时,在晶体轴向上热应力的分布较为平缓,有利于生长低位错、高质量的GaAs单晶.
关键词:
垂直梯度凝固
,
数值模拟
,
空隙
,
固液界面
,
热应力分布
李苗苗
,
苏小平
,
冯德伸
,
王学武
,
左建龙
金属功能材料
硅太阳能电池由于光电转换效率低和温度特性差等因素,最近几十年其在聚光光伏技术中并没有得到更大的发展,而砷化镓及相关Ⅲ-Ⅴ族化合物太阳能电池因其高光电转换效率而越来越受到关注,尤其是用于空间电源.目前国内外对太阳能电池的的研究主要集中在以锗晶片作基板的多结高效GaAs/Ge太阳能电池上,本文主要介绍了GaAs/Ge太阳能电池用锗单晶目前国内外的研究新进展,并对高效率太阳能电池用锗晶片的发展进行了展望.
关键词:
GaAs/Ge太阳能电池
,
锗单晶
,
基板
,
制备
丁国强
,
苏小平
,
张峰燚
,
黎建明
,
冯德伸
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2011.02.016
VGF技术生长单晶时温度梯度较低,生长速率较小.目前已成为生长大直径、低位错密度晶体的主流技术之一.采用数值模拟研究了VGF法6英寸低位错Ge单晶的生长,结果表明在采用自主研发的VGF炉生长6英寸Ge单晶时,晶体生长过程中晶体与熔体中均具有较低的温度梯度(这里的温度梯度是指的界面附近的温度梯度),尤其当晶体生长进入等径生长阶段后,晶体中的轴向温度梯度在2-3K·cm-1之间,熔体中的轴向温度梯度0.8-1.0 K·cm-1之间;晶体中的热应力除边缘外均在(2-9)x10~4 Pa之间,低于Ge单晶的临剪切应力,且晶体生长界面较平整;坩埚与坩埚托之间的间隙对于晶体生长中的"边界效应"影响显著,将8mm间隙减小至2 mm后,埚壁外侧的径向热流增加,使得晶体边缘的最大热应力减小至0.21 MPa和Ge单晶的临剪切应力相当,实现了热场的优化.
关键词:
锗单晶
,
垂直梯度凝固
,
数值模拟
丁国强
,
屠海令
,
苏小平
,
张峰燚
,
涂凡
,
王思爱
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2011.01.009
晶体的生长速率关系着晶体质量和生产效率,保证晶体质量的同时,实现较高的生产效率是晶体生长速率优化的主要目标.VGF技术生长晶体时,晶体的生长速率主要取决于控温点的温度及降温速率.在保持加热器控温点不变的情况下,利用数值模拟方法研究了0.9,1.8,3.6mm·h-13个速率下6英寸VGF GaAs单晶的生长,通过对比不同生长速率下温度梯度(均为界面附近晶体中的温度梯度)和固-液界面形状的变化及热应力的分布,得出以下结果:随着晶体生长速率的增加,轴向温度梯度增大的同时,沿径向增加也较快;但由于受氮化硼坩埚轴向较大热导率的影响,晶体边缘轴向温度梯度迅速减小;径向温度梯度在晶体半径70 mm处受埚壁的影响均变为负值,晶体中大量的热沿埚壁流失,导致生长边角上翘;生长速率的增加使得界面形状由凸变平转凹,"边界效应"逐渐增强,坩埚与固-液界面的夹角逐渐减小,孪晶和多晶产生的几率增加;通过对比,1.8 mm·h-1生长时晶体界面平坦、中心及边缘处热应力均较小、生长速率较大,确定为此时刻优化的生长速率.
关键词:
砷化镓
,
生长速率
,
数值模拟
,
垂直梯度凝固
冯德伸
,
李楠
,
苏小平
,
杨海
,
闵振东
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2008.01.007
采用直拉法生长 4 英寸低位错锗单晶,研究了热场温度梯度、缩颈工艺、拉晶工艺参数对单晶位错密度的影响,测量了单晶位错密度,结果表明位错密度小于3000.cm-2,满足空间GaAs/Ge太阳电池的使用要求.
关键词:
4英寸锗单晶
,
温度梯度
,
缩颈
,
工艺参数
,
位错密度
毛威
,
苏小平
,
王铁艳
,
袁琴
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2011.01.026
SiCl4是光纤制造的关键原材料,其质量的高低决定着光纤的传输性能.SiHCl3是SiCl4中常见的一种含氢杂质,其含量的多少对SiCl4质量产生严重影响.综述了国内外对于SiCl4中SiHCl3去除方法的研究进展,主要有精馏法、等离子体法、光化法,以及吸附法、部分水解法等其他一些方法.国内常用精馏法提纯SiCl4,但由于SiHCl3和SiCl4的沸点较为接近,精馏法对于SiCl4中SiHCl3的去除仍然存在着一定的限度;等离子体法去除SiHCl3效果好,但对于设备、技术要求相对较高;光化法对于SiHCl3的去除十分有效,可将SiHCl3的含量降到1×10-6以下.同时介绍了SiCl4中SiHCl3含量的检测方法,包括气相色谱法、傅里叶变换红外光谱法(FT-IR法)、红外空气参考法.气相色谱法具有取几毫克SiCl4即可检出其中微克级SiHCl3的特点,其检测下限为0.1×10-6;FT-IR法不仅可用于实验室分析,而且可应用于生产现场分析,对SiHCl3的测量下限为0.6×10-6;红外空气参考法对SiHCl3的测量下限为2×10-6.进行SiCl4中SiHCl3的去除工艺、检测技术研究,对于光纤用高纯SiCl4的提纯,进而对于光纤用关键原料国产化,具有重要的意义.
关键词:
SiCl4
,
光纤
,
SiHCl3
,
去除
,
检测
涂凡
,
苏小平
,
张峰燚
,
黎建明
,
丁国强
,
王思爱
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2011.03.013
采用专业晶体生长数值模拟软件CrysMas,模拟了垂直梯度凝固法(VGF)生长4英寸GaAs单晶过程中的固液界面形状,发现晶体在生长过程中固液界面形状经历了由凹到凸的变化.数值模拟结果表明熔体中和晶体中的轴向温度梯度之比小于0.4时,固液界面为凸向熔体,与理论推导结果一致.模拟了晶体生长过程中固液界面附近的晶体中的热应力值,发现固液界面为平界面时晶体中的热应力具有最小值.推导计算了VGF GaAs单晶生长过程中固液界面凹(凸)度的临界值,当固液界面凹(凸)度小于该值时,晶体中的热应力低于临界剪切应力.
关键词:
数值模拟
,
垂直梯度凝固技术
,
GaAs
,
固液界面
,
热应力
涂凡
,
苏小平
,
屠海令
,
张峰燚
,
丁国强
,
王思爱
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2010.02.014
采用数值模拟技术和Rnman光谱法对4 inch垂直梯度凝固(VGF)法GaAs单晶位错进行了研究.运用数值模拟软件计算了GaAs晶体生长过程中的位错分布,模拟计算与实验结果一致.通过Raman光谱测量,定量计算了晶片表面的残余应力分布.Raman测量结果表明,残余应力与位错密度分布基本一致.在VGF法生长的GaAs单晶中观察到了不完整的位错胞状结构,并利用Raman光谱法对其进行了微区分析.
关键词:
数值模拟
,
GaAs
,
位错密度
,
残余应力
,
Raman光谱法
,
位错胞状结构
