朱雁风
,
刘维良
,
武安华
,
汪传勇
,
徐军
人工晶体学报
以La2O3和Fe2O3粉体为原料,在1400℃,烧结24h制备出了LaFeO3多晶料棒,采用浮区法生长出LaFeO3单晶.晶体沿(100)晶向生长,晶体的(100)晶面单晶摇摆曲线的半高宽为26″,证实其单晶化程度很高；在298～773 K温度范围内测试了晶体热学性能,晶体比热变化范围为0.58 ～ 0.76 J/g·K,热扩散系数变化范围为3.47～0.85 mm2/s,热导率变化范围为13.10 ～4.21 W/(m·K)；研究退火工艺对晶体近红外透过率的影响,在700℃,48h退火可以明显提高透过率达到65％.
关键词:
浮区法
,
LaFeO3单晶
,
热学性能
,
近红外透过
赛青林
,
夏长泰
,
狄聚青
,
王璐璐
人工晶体学报
采用光学浮区法成功地生长出了质量良好的共晶.通过XRD分析,确认了共晶组成中仅含有Al2O3和YAG两种晶相,发现随着Cr的掺入,两相的晶胞参数相对于纯单晶略有增大.通过SEM观察发现共晶组织中两种晶相无序交错排布,共晶间距约10 μm左右.测量了室温下掺Cr共晶的吸收光谱、激发光谱和发射光谱.在402nm和556nm的激发波长下,共晶的发射谱均表现出了较好的R线发射,并在掺杂浓度达到0.4 wt％时达到极大值.其激发谱与吸收谱峰位基本一致,说明从激发态向基态跃迁时,发生无辐射跃迁的概率很小.通过与两种单晶的光谱的对比,确认进入Al2O3中八面体的Cr3+在共晶的光谱性质中起主要作用.
关键词:
共晶
,
浮区法
,
吸收光谱
,
激发光谱
,
发射光谱
张小桃
,
谢建军
,
夏长泰
,
张晓欣
,
肖海林
,
赛青林
,
户慧玲
人工晶体学报
作为垂直结构的GaN基LED新型衬底材料,β-Ga2 O3单晶已经引起了人们的广泛关注.β-Ga2O3单晶的导电性是通过掺杂来实现的,Sn4掺入是其中一种很好提高-Ga2O3导电性的方法.利用光学浮区法生长了尺寸为5×20 mm2,掺杂浓度为10％的掺锡氧化镓单晶(Sn∶ β-Ga2O3),并对Sn∶ β-Ga2O3单晶的缺陷密度、导电和荧光光谱特性进行了研究.结果表明:实验制得Sn∶β-Ga2O3样品的线缺陷约为6.51×105/cm2,掺入Sn4+杂质后β-Ga2 O3的电导率增加,样品的最高电导率为2.210 S/cm,同时Sn4+的掺入会抑制β-Ga2O3的红绿光发射.
关键词:
Sn∶β-Ga2O3
,
浮区法
,
电导率
,
荧光光谱
张银
,
黄护林
,
张喜东
,
唐硕捷
工程热物理学报
浮区法是一种无坩埚容器接触、生长高质量单晶的重要晶体生长技术.微重力环境下,热毛细对流成为熔体中的主要对流,因此,研究浮区法晶体生长中热毛细对流的不稳定性具有重要意义.本文利用VOF自由表面追踪模型来捕捉自由界面的运动,数值研究了微重力下动态自由界面液桥内热毛细对流特性及温差(ΔT)对自由界面变形的影响.结果显示,在较强的温差作用下,整个熔区出现三维不稳性的热毛细对流振荡,并且随着温差的增加,振荡强度增强,振荡波数也随之增加;自由界面呈现出冷、热壁面膨胀而中间收缩的“瓶颈”状分布.自由界面变形率随温差先增长较快,后增长较慢.
关键词:
动态自由界面
,
热毛细对流
,
浮区法
,
微重力
,
VOF
邹勇
,
张银
,
唐硕捷
,
马建军
,
黄护林
人工晶体学报
考虑晶体生长界面的变形,利用有限体积方法对侧面加热的空间全浮区法硅单晶生长中熔区内的热质传输、流场及晶体生长界面位置和形态特征进行了数值研究.应用不同中等强度的轴向磁场和勾型磁场对硅熔体内的热毛细对流进行抑制.分析了静态磁场不同强度下熔区中的对流模式,研究表明,轴向和勾型磁场均能有效抑制熔体内的对流,并将热毛细对流挤压到自由表面附近.轴向磁场可有效抑制熔体的径向流动,但难以有效抑制轴向对流;勾型磁场则可以达到更好的控制熔体对流的效果.对不同强度下的固液面形态及位置分析发现:轴向磁场下固液面基本和无磁场时的重合,但磁场强度较小时固液面在自由表面边缘处向单晶侧有个凸起;勾型磁场作用下的固液面比较平滑,其中心区域较无磁场时整体向z轴正向偏移.研究结果可对浮区法晶体生长中获得高质量晶体提供帮助.
关键词:
热毛细对流
,
浮区法
,
微重力
,
磁场
,
数值模拟
冯鹤
,
任国浩
,
丁栋舟
,
李焕英
,
徐军
,
杨秋红
,
徐家跃
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2013.12599
通过浮区法制备得到LPS∶0.5％Ce单晶样品,并对其包裹体、开裂、闪烁和光学性能进行了研究,获得了晶体的电子探针谱、透过谱、77～500 K下的紫外激发发射谱、X射线激发发射谱和77～500 K下的衰减时间谱.研究发现晶体中存在解理开裂和热应力开裂,同时存在两种类型的包裹体,分别包含[5i3O9]6-、[SiO3]n2-阴离子团和过量的SiO2.由于采用空气为生长气氛,样品中部分Ce3+被氧化为Ce4+.浮区法LPS∶0.5％Ce表现出较高的发光效率,约为32000 ph/MeV.随着温度的升高,样品的紫外激发发射谱逐渐向长波方向移动,发射谱谱线随着温度的升高展宽,导致自吸收的增加.衰减时间的温度转变点位于450 K,表明LPS:Ce闪烁晶体适用于高温环境,是一种性能优异的闪烁晶体.
关键词:
Lu2Si2O7∶Ce
,
浮区法
,
单晶
,
缺陷
,
闪烁性能
曾小军
,
刘维良
,
武安华
,
朱雁风
人工晶体学报
以La2O3和Fe2O3粉体为原料,在1400℃烧结24h制备出了LaFeO3多晶料棒,采用浮区法生长出LaFeO3晶体.从晶体开裂、晶体中孔洞、晶体生长层、晶体内包裹物和晶体位错几方面,系统地研究了LaFeO3晶体的缺陷形成.通过分析晶体缺陷产生的原因,提出了有效减少缺陷和控制缺陷的方法.同时,优化了晶体生长工艺,提高了LaFeO3晶体质量.
关键词:
LaFeO3晶体
,
浮区法
,
缺陷
吕正勇
,
施鹰
,
殷录桥
,
夏长泰
,
赛青林
,
狄聚青
人工晶体学报
采用光学浮区法生长了质量较好(Y0.99-xCe0.01Gdx)3Al5O12-Al2O3共晶,直径约为7 mm,长度约为25 mm.通过XRD分析,结果表明共晶中只有Al2O3和YAG两种晶相;通过SEM观察表明,两种晶相在三维空间交错生长,形成自生互穿网络结构,共晶间距为10 μm左右.在室温下,进行了发射光谱和荧光寿命的测试,发现随着Gd3+浓度的增加,发射光谱发生了红移,最大发射波长从555 nm移至570 nm,荧光寿命为65 ns附近,并测试了共晶荧光体与大功率蓝光芯片匹配所得的光色性能.
关键词:
(Y0.99-xCe0.01Gdx)3Al5O12-Al2O3共晶
,
浮区法
,
发射光谱
张俊刚
,
夏长泰
,
吴锋
,
裴广庆
,
徐军
,
邓群
,
徐悟生
,
史宏生
功能材料
用浮区法生长得到了宽禁带半导体材料β-Ga2O3单晶,对其吸收光谱、荧光光谱进行了分析.解释了禁带部分展宽的原因.并研究了Sn4+和Ti4+的掺杂对其紫外吸收边影响.β-Ga2O3单晶的荧光谱不仅观察到了3个特征峰:紫外光(395nm)、蓝光(471nm)、绿光(559nm),还观察到了在277和297nm的紫外光和692nm的红光荧光发射.
关键词:
浮区法
,
宽禁带半导体
,
β-Ga2O3单晶
