碲锌镉晶体中微观缺陷分析 被引量：3

1

作者 范叶霞 徐强强 吴卿 《红外技术》 CSCD 北大核心 2017年第8期694-699,共6页

碲锌镉晶体(CdZnTe)是一种性能优异的红外焦平面探测器衬底材料,其质量的优劣将直接影响外延层的结构与性能,而晶体中的微观缺陷常常是影响衬底材料质量的主要因素之一。本文采用红外透射显微镜、金相显微镜、X射线形貌仪、扫描电镜、... 碲锌镉晶体(CdZnTe)是一种性能优异的红外焦平面探测器衬底材料,其质量的优劣将直接影响外延层的结构与性能,而晶体中的微观缺陷常常是影响衬底材料质量的主要因素之一。本文采用红外透射显微镜、金相显微镜、X射线形貌仪、扫描电镜、白光干涉仪等仪器系统地检测和研究了碲锌镉晶体中存在的微观缺陷。研究发现碲锌镉晶体样品中主要存在层错、孪晶界和包裹物等微观缺陷,结合晶体缺陷理论详细地分析了碲锌镉晶体中微观缺陷的形成机制。 展开更多

关键词 碲锌镉晶体 微观缺陷 层错 包裹物 孪晶

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PBN坩埚生长碲锌镉单晶的性能与缺陷研究 被引量：1

2

作者 范叶霞 徐强强 +3 位作者 侯晓敏 折伟林 吴卿 周立庆 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期198-203,共6页

采用垂直布里奇曼法,利用热解氮化硼(PBN)坩埚生长碲锌镉单晶(CdZnTe),并对晶体进行定向、切割与磨抛制成(111)面碲锌镉晶片。采用傅里叶红外透过光谱仪、红外透射显微镜、金相显微镜、X射线形貌仪、X射线衍射仪和X射线双晶衍射仪等仪... 采用垂直布里奇曼法,利用热解氮化硼(PBN)坩埚生长碲锌镉单晶(CdZnTe),并对晶体进行定向、切割与磨抛制成(111)面碲锌镉晶片。采用傅里叶红外透过光谱仪、红外透射显微镜、金相显微镜、X射线形貌仪、X射线衍射仪和X射线双晶衍射仪等仪器系统地检测和研究了碲锌镉晶体的性能与缺陷。研究发现:相比于石英坩埚,采用PBN坩埚生长的碲锌镉晶体单晶率和出片率均大幅增加,孪晶、小角晶界和位错密度明显减少。 展开更多

关键词 碲锌镉晶体 PBN坩埚 位错密度 小角晶界 单晶体积

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VGF法生长半导体晶体的研究进展 被引量：2

3

作者 范叶霞 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期476-482,共7页

VGF法可实现晶体生长条件可控,晶体重复性好,所生长晶体尺寸大、位错密度低、应力小,是一种很有前景的晶体生长方法。本文综述了VGF法生长半导体晶体、数值模拟和磁场应用的国内外研究进展。

关键词 VGF法 半导体晶体 晶体生长

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CdZnTe衬底的退火改性技术研究

4

作者 范叶霞 周振奇 +4 位作者 刘江高 李振兴 侯晓敏 折伟林 王丛 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期79-83,共5页

针对高性能碲镉汞红外探测器对碲锌镉(CdZnTe)衬底质量需求的不断提升,采用高温-真空退火方式,对碲锌镉衬底进行退火改性研究。结果发现:碲锌镉衬底的红外透过率得到明显地改善,在红外波段(2.5~25μm)均达到60%以上;晶片中的第二相夹杂... 针对高性能碲镉汞红外探测器对碲锌镉(CdZnTe)衬底质量需求的不断提升,采用高温-真空退火方式,对碲锌镉衬底进行退火改性研究。结果发现:碲锌镉衬底的红外透过率得到明显地改善,在红外波段(2.5~25μm)均达到60%以上;晶片中的第二相夹杂得到极大地改善,可实现无大于1μm的第二相夹杂,即可实现红外显微镜下夹杂不可见;Zn组分分布均匀性得到极大地改善,通过退火分压的调节,可实现衬底中Zn组分可调和Zn值的组分均匀分布,其中Zn组分可控制在0.044~0.051范围内,成分标准偏差可控制在0.001以下,衬底的组分可控和均匀分布为大面阵碲镉汞红外探测器的质量提升奠定了坚实的材料基础。 展开更多

关键词 碲锌镉(CdZnTe) 退火技术 性能改进 第二相夹杂 Zn组分

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碲锌镉晶体中夹杂问题的实验研究

5

作者 范叶霞 刘江高 +2 位作者 徐强强 吴卿 周立庆 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期446-449,共4页

采用红外透射显微镜检测和研究了热解氮化硼(PBN)坩埚生长碲锌镉晶体(CdZnTe)中的缺陷—夹杂,并对夹杂的影响因素进行了分析。研究发现:不同原料的化学配比、自由空间体积、饱和蒸汽压、晶体生长温场对晶体中夹杂的种类、形状、密度和... 采用红外透射显微镜检测和研究了热解氮化硼(PBN)坩埚生长碲锌镉晶体(CdZnTe)中的缺陷—夹杂,并对夹杂的影响因素进行了分析。研究发现:不同原料的化学配比、自由空间体积、饱和蒸汽压、晶体生长温场对晶体中夹杂的种类、形状、密度和尺寸都存在着影响,通过一系列工艺的改进可以获得夹杂合格的碲锌镉晶体。 展开更多

关键词 碲锌镉晶体 PBN坩埚 Te夹杂 Cd夹杂

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垂直布里奇曼法生长碲锌镉晶体的工艺条件优化

6

作者 范叶霞 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2015年第8期934-938,共5页

分析了利用垂直布里奇曼法生长碲锌镉晶体的工艺条件,如坩埚的材质和形状、炉体温场、固液界面形状、生长速率以及采用籽晶等生长条件对晶体单晶率和质量的影响,并提出了优化垂直布里奇曼法生长Cd Zn Te晶体的条件。

关键词 垂直布里奇曼法 PBN 坩埚 籽晶生长 碲锌镉晶体

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高温热处理对碲锌镉衬底中Zn组分的影响

7

作者 范叶霞 刘江高 +3 位作者 张立超 周振奇 李振兴 折伟林 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期741-745,共5页

随着高性能碲镉汞红外探测器对碲锌镉衬底质量要求的不断提高,研制高质量的碲锌镉衬底材料势在必行。本文采用真空高温热处理温场与源控制的衬底高温热处理工艺,系统地研究了主要热处理参数对碲锌镉衬底中Zn组分的影响,给出了Zn组分控... 随着高性能碲镉汞红外探测器对碲锌镉衬底质量要求的不断提高,研制高质量的碲锌镉衬底材料势在必行。本文采用真空高温热处理温场与源控制的衬底高温热处理工艺,系统地研究了主要热处理参数对碲锌镉衬底中Zn组分的影响,给出了Zn组分控制的热处理经验公式,初步获得了碲锌镉衬底中Zn组分的成分控制和高组分均匀性分布的方法,提高了碲锌镉衬底质量。 展开更多

关键词 碲锌镉 性能改进 Zn组分 组分可调 组分均匀分布

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激光波长对镁钌铁铌酸锂的全息存储性能影响 被引量：2

8

作者 王义杰 莫阳 +5 位作者 刘威 沈涛 代丽 范叶霞 刘成龙 徐玉恒 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2011年第5期784-787,共4页

在生长Fe∶LiNbO3熔体中掺进摩尔分数x(Ru2O3)=0.1%和x(MgO)=1%、3%、7%,用提拉法生长镁钌铁铌酸锂(Mg∶Ru∶Fe∶LiNbO3)晶体。通过二波耦合光路,分别以红光(632.8nm)、绿光(532nm)和蓝光(476nm)为光源测量晶体的全息存储性能。实验结... 在生长Fe∶LiNbO3熔体中掺进摩尔分数x(Ru2O3)=0.1%和x(MgO)=1%、3%、7%,用提拉法生长镁钌铁铌酸锂(Mg∶Ru∶Fe∶LiNbO3)晶体。通过二波耦合光路,分别以红光(632.8nm)、绿光(532nm)和蓝光(476nm)为光源测量晶体的全息存储性能。实验结果表明,在476nm下,Mg∶Ru∶Fe∶LiNbO3晶体全息存储性能随着Mg离子掺杂浓度的增加而呈现逐渐增强的趋势,与其在红光和绿光下不同。研究了Mg离子掺杂浓度的增加使Mg∶Ru∶Fe∶LiNbO3晶体的蓝光全息存储性能增强的机理。 展开更多

关键词 镁钌铁铌酸锂(Mg∶Ru∶Fe∶LiNbO3)晶体 全息存储性能 波长

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碲锌镉籽晶定向熔接技术研究 被引量：1

9

作者 吴卿 刘江高 +1 位作者 徐强强 范叶霞 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期333-336,共4页

应用CdZnTe晶体作为衬底材料时,其晶向非常关键。CdZnTe晶体籽晶引晶定向生长技术能够有效提高晶体利用率。但是,受碲锌镉晶体生长方法限制,CdZnTe籽晶引晶技术成功率并不高。本文即通过一系列实验研究了籽晶熔接过程升温方式以及籽晶... 应用CdZnTe晶体作为衬底材料时,其晶向非常关键。CdZnTe晶体籽晶引晶定向生长技术能够有效提高晶体利用率。但是,受碲锌镉晶体生长方法限制,CdZnTe籽晶引晶技术成功率并不高。本文即通过一系列实验研究了籽晶熔接过程升温方式以及籽晶晶向对碲锌镉籽晶熔接成功率的影响,并确定了升温方式是籽晶熔接的关键工艺所在。后续籽晶引晶生长晶向能否持续与籽晶选择晶向有关。通过显著提升初始熔体过热度可以促进<111>籽晶引晶晶向的保持。 展开更多

关键词 CDZNTE晶体 籽晶熔接 晶体定向生长

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红外非线性光学晶体磷化硅镉研究进展

10

作者 夏士兴 范叶霞 +2 位作者 张月娟 苑利钢 韩隆 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期229-234,共6页

介绍了红外非线性光学材料磷化硅镉晶体的性能特点,以及其多晶合成、晶体生长和光学参量振荡的研究进展情况。最后,指出了制约着大尺寸、高光学质量CSP单晶体生长的主要原因以及研制CSP单晶体的必要性。

关键词 磷化硅镉 非线性光学 多晶合成 晶体生长

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磷化硅镉晶体光学参量振荡角度调谐范围分析

11

作者 夏士兴 范叶霞 苑利钢 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期514-517,共4页

理论计算了泵浦波长1.064μm、1.55μm、1.98μm、2.05μm和2.50μm下,CSP晶体Ⅰ类和Ⅱ类两种匹配方式的角度调谐曲线。分析了CSP晶体在不同泵浦波长光学参量振荡下,激光输出波长与相位匹配角之间的对应关系。研究表明：（1）波长1.064... 理论计算了泵浦波长1.064μm、1.55μm、1.98μm、2.05μm和2.50μm下,CSP晶体Ⅰ类和Ⅱ类两种匹配方式的角度调谐曲线。分析了CSP晶体在不同泵浦波长光学参量振荡下,激光输出波长与相位匹配角之间的对应关系。研究表明：（1）波长1.064μm泵浦时,CSP晶体Ⅰ类匹配可实现6.0~6.5μm波长激光输出,角度调谐范围为79.6°~90.0°;（2）波长1.55μm、1.98μm、2.05μm和2.50μm泵浦时,CSP晶体均可实现波长3.0~5.0μm和6.0~9.0μm激光输出。 展开更多

关键词 磷化硅镉 光学参量振荡 角度调谐

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碲锌镉晶体Cd源控制生长技术研究 被引量：2

12

作者 刘江高 李轩 +4 位作者 徐强强 范叶霞 侯晓敏 刘铭 吴卿 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期730-733,共4页

针对碲锌镉(CdZnTe)晶体中二次相缺陷问题,Cd源控制生长技术是更为有效的缺陷抑制技术。本文结合模拟仿真与实际测温调温,对比了VB法以及VGF法下Cd源处温度的可控性。在实现Cd源处温度控制基础上研究了不同Cd源处温度控制条件对晶体二... 针对碲锌镉(CdZnTe)晶体中二次相缺陷问题,Cd源控制生长技术是更为有效的缺陷抑制技术。本文结合模拟仿真与实际测温调温,对比了VB法以及VGF法下Cd源处温度的可控性。在实现Cd源处温度控制基础上研究了不同Cd源处温度控制条件对晶体二次相缺陷尺寸及分布的影响。VB法中,Cd源处控制温度快速下降,晶体尾端出现三角形Te夹杂缺陷。VGF法中,在Cd源控制温度达到820~790℃范围内时,虽然晶体头部中心部分二次相缺陷问题改善效果一般,但晶体边缘及尾部二次相缺陷问题能够得到了极大改善。 展开更多

关键词 碲锌镉晶体 Cd源控制晶体生长

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碲锌镉晶体VGF法生长温场的梯度区高度设计研究 被引量：1

13

作者 刘江高 范叶霞 +4 位作者 侯晓敏 折伟林 王丛 吴卿 曹聪 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2023年第8期1222-1226,共5页

本文对不同梯度区高度的VGF法温场生长碲锌镉(CdZnTe)晶体过程进行了稳态和非稳态仿真模拟分析。研究发现,晶体生长等径初期界面凸度随着梯度区高度的增加而减小;等径末期界面凸度受梯度区高度的影响不大;界面的凸度与固液界面温度梯度... 本文对不同梯度区高度的VGF法温场生长碲锌镉(CdZnTe)晶体过程进行了稳态和非稳态仿真模拟分析。研究发现,晶体生长等径初期界面凸度随着梯度区高度的增加而减小;等径末期界面凸度受梯度区高度的影响不大;界面的凸度与固液界面温度梯度变化率正相关。非稳态模拟结果显示,现有变温条件下,晶体生长过程中固液界面凸度存在先增大后减小的趋势,趋势转变点接近梯度区高度中点;界面形状的变化趋势受固液界面上生长速度分布直接影响;对比而言,10 cm高的梯度区更容易实现前中期固液界面凸界面的获得,利于形成高单晶率CdZnTe晶体。 展开更多

关键词 碲锌镉晶体 垂直梯度凝固法 温场设计

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