垂直布里奇曼法制备碲化汞晶体技术研究

1

作者 段晋胜 张红梅 王宏杰 《电子工业专用设备》 2024年第4期17-20,共4页

介绍了碲化汞单晶材料的性能特点、应用领域、制备技术及面临的挑战。根据材料特性采用布里奇曼法设计和优化设备细节和核心工艺参数,分析了炉体核心材料、热场结构以及杂质去除技术和精确控制生长速度等对碲化汞晶体材料质量的影响,为... 介绍了碲化汞单晶材料的性能特点、应用领域、制备技术及面临的挑战。根据材料特性采用布里奇曼法设计和优化设备细节和核心工艺参数,分析了炉体核心材料、热场结构以及杂质去除技术和精确控制生长速度等对碲化汞晶体材料质量的影响,为设备和工艺优化积累了依据。展望了布里奇曼法制备碲化汞单晶的技术创新措施可以提高单晶体的质量和性能,推动相关领域的技术进步和产业升级。 展开更多

关键词 红外探测 半导体光电材料 碲化汞 垂直布里奇曼法 晶体生长

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垂直布里奇曼法生长碘化铅单晶体 被引量：2

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作者 赵欣 金应荣 朱兴华 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期428-431,共4页

碘化铅(PbI2)晶体的平均原子序数较高,有较宽的禁带宽度,作为一种新型室温核辐射探测器材料有着广阔前景.以高纯Pb和I2单质为原料,采用两温区气相输运法(TVM)成功合成出单相PbI2多晶原料,并以此为原料,用垂直布里奇曼法(VBM)生长了3种... 碘化铅(PbI2)晶体的平均原子序数较高,有较宽的禁带宽度,作为一种新型室温核辐射探测器材料有着广阔前景.以高纯Pb和I2单质为原料,采用两温区气相输运法(TVM)成功合成出单相PbI2多晶原料,并以此为原料,用垂直布里奇曼法(VBM)生长了3种不同颜色的PbI2单晶体.研究表明:晶体生长工艺参数对晶体的质量有重要影响,适当调整温度场和安瓿在生长炉中的位置,可有效地避免或减轻晶体富碘现象,从而生长出优质的黄色PbI2单晶体. 展开更多

关键词 碘化铅 气相输运法 垂直布里奇曼法 多晶体 单晶体生长

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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

3

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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垂直布里奇曼法生长的Cd_(0.8)Mn_(0.2)Te单晶体中Te沉淀相分析 被引量：1

4

作者 栾丽君 介万奇 《电子显微学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期57-61,共5页

Cd1-xMnxTe(CdMnTe,CMT)是制备光学隔离器、太阳能电池、x射线和γ射线探测器的优选材料。本实验采用垂直布里奇曼(VB)法成功地生长出Cd0.8Mn0.2Te单晶体。用JEM-3010型高分辨透射电子显微镜(HRTEM)观察了CMT晶体中的纳米级Te沉淀。选... Cd1-xMnxTe(CdMnTe,CMT)是制备光学隔离器、太阳能电池、x射线和γ射线探测器的优选材料。本实验采用垂直布里奇曼(VB)法成功地生长出Cd0.8Mn0.2Te单晶体。用JEM-3010型高分辨透射电子显微镜(HRTEM)观察了CMT晶体中的纳米级Te沉淀。选区电子衍射得到了Te沉淀与CMT基体两相的合成电子衍射图。计算出单斜Te沉淀的晶胞参数为:a=0.31nm,b=0.79nm,c=0.47nm,β=92.71°。确定了Te沉淀和CMT基体的取向关系为(0■1)Te//(■02)CMT,[100]Te//[111]CMT。最后,对Te沉淀(缺陷)的形成原因进行了分析。 展开更多

关键词 垂直布里奇曼(VB)法 稀释磁性半导体 Cd0.8Mn0.2Te Te沉淀

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VB/VGF法制备掺FeInP晶体的电阻率均匀性

5

作者 韩家贤 韦华 +5 位作者 刘汉保 惠峰 雷云 何永彬 唐康中 王茺 《半导体技术》 CAS 北大核心 2024年第9期825-831,共7页

针对4.5英寸(1英寸≈2.54 cm)掺Fe InP晶体普遍存在的轴向和径向电学参数分布不均匀问题,深入研究了晶体生长工艺参数对电学参数分布的影响。结合垂直布里奇曼(VB)法和垂直梯度凝固(VGF)法,利用六段温区控制及坩埚线性下降的装置,优化... 针对4.5英寸(1英寸≈2.54 cm)掺Fe InP晶体普遍存在的轴向和径向电学参数分布不均匀问题,深入研究了晶体生长工艺参数对电学参数分布的影响。结合垂直布里奇曼(VB)法和垂直梯度凝固(VGF)法,利用六段温区控制及坩埚线性下降的装置,优化了坩埚的旋转和下降速度,以调节掺杂剂Fe在熔体中的分凝、固液界面形状及晶体头部与尾部的生长速度。这些措施不仅改善了晶体的固液界面形状,使其由较凹变得平缓,同时实现了晶体生长速率的合理匹配与温度梯度的精确控制,显著提升了晶体的位错密度和电学参数的均匀性。与传统VGF法相比,VB/VGF法掺Fe InP晶体的轴向电阻率差值降低了259%,径向电阻率均匀性提高了2.0%~7.1%。 展开更多

关键词 INP 晶体生长 垂直布里奇曼(VB)法 垂直梯度凝固(VGF)法 电阻率 均匀性

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VB-GaAs晶片翘曲度的控制方法 被引量：1

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作者 吕菲 赵权 +2 位作者 于妍 秦学敏 宋晶 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2008年第11期1000-1002,共3页

介绍了一种用化学腐蚀进一步降低VB-GaAs晶片翘曲度的方法。通过控制腐蚀液的配比、温度、时间等参数,显著改善了晶片翘曲度。经过腐蚀的切片、研磨片在检验时易于发现裂纹等缺陷,降低了后续工序中的碎片率,综合加工成品率有了明显提高。

关键词 垂直布里奇曼法生长的砷化镓 翘曲度 化学腐蚀 光泽度

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VB法生长CdZnTe晶体的放肩角度优化

7

作者 上官旻杰 袁文辉 +4 位作者 梁红昱 汪帅 饶吉磊 万佳琪 黄立 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2023年第10期1555-1561,共7页

基于有限元法构建了CdZnTe晶体生长模型,分析了不同放肩角度下固液界面的形态演变。模拟结果表明,放肩角度变化导致了放肩区域内温度梯度分布的变化,进而改变了该区段的固液界面形态。在60°/90°/120°/150°四种放肩... 基于有限元法构建了CdZnTe晶体生长模型,分析了不同放肩角度下固液界面的形态演变。模拟结果表明,放肩角度变化导致了放肩区域内温度梯度分布的变化,进而改变了该区段的固液界面形态。在60°/90°/120°/150°四种放肩角度中,120°能在放肩段得到最平坦的固液界面。随着生长进行,不同角度下固液界面的形态差异逐渐减小,在主体生长中所有界面形状趋于一致。根据模型参数进一步实施了CdZnTe晶体的生长实验,结果表明,在90°/120°/150°三种放肩角度中,120°放肩时晶锭头部的单晶率更高。 展开更多

关键词 碲锌镉晶体 垂直布里奇曼法 放肩角度 数值模拟 生长固液界面

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优质碲锌镉单晶的生长及性能测试 被引量：7

8

作者 巩锋 周立庆 +1 位作者 刘兴新 董瑞清 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2004年第5期362-363,共2页

采用垂直布里奇曼法(VB)生长出直径为55mm、低位错密度、结构完好的碲锌隔单晶(Cd0.955Zn0.045Te)。通过位错腐蚀坑密度、傅立叶红外透射光谱、X Ray形貌、X射线双晶摇摆曲线对碲锌镉晶体的性能进行了研究。

关键词 生长 优质 傅立叶 密度 直径 形貌 单晶 摇摆曲线 晶体 垂直布里奇曼法

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磷锗锌(ZnGeP_2)单晶体生长研究 被引量：3

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作者 赵欣 朱世富 +5 位作者 赵北君 杨慧光 孙永强 程江 陈宝军 何知宇 《四川大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期101-104,共4页

以高纯(6N)Ge、Zn、P单质为原料,按化学计量比并富P 0.1%~0.3%配料,在特殊设计的密封安瓿中,采用改进的两温区气相输运法(MTVM)和机械振荡技术合成出单相致密的ZnGeP2多晶原料。以此为原料,采用改进的垂直布里奇曼法(VBM)生长出尺寸为Φ... 以高纯(6N)Ge、Zn、P单质为原料,按化学计量比并富P 0.1%~0.3%配料,在特殊设计的密封安瓿中,采用改进的两温区气相输运法(MTVM)和机械振荡技术合成出单相致密的ZnGeP2多晶原料。以此为原料,采用改进的垂直布里奇曼法(VBM)生长出尺寸为Φ15 mm×25 mm的ZnGeP2单晶体,呈黑灰色,外观完整、无裂纹。对晶体进行解理试验发现,其存在(112)和(101)两个易解理面;对10×10×2 mm3ZnGeP2晶片,采用同成分粉末包裹,在550~600℃真空退火后,经红外透过率测试结果显示:在2~12μm波段内红外透过率可达55%以上。 展开更多

关键词 磷锗锌 单晶生长 垂直布里奇曼法 X射线衍射 红外透过率

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ZnGeP_2多晶合成爆炸原因分析与工艺改进 被引量：3

10

作者 赵欣 朱世富 程江 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2011年第7期516-519,553,共5页

分析了磷锗锌(ZnGeP2)多晶合成中的化学反应及其发生爆炸的原因,研究出防止安瓿爆炸的合成新工艺。采用改进的单温区合成法,配合梯度降温冷却技术,有效地避免了ZnGeP2合成过程中的爆炸现象,实现了富余P与合成产物的有效分离。经X射线衍... 分析了磷锗锌(ZnGeP2)多晶合成中的化学反应及其发生爆炸的原因,研究出防止安瓿爆炸的合成新工艺。采用改进的单温区合成法,配合梯度降温冷却技术,有效地避免了ZnGeP2合成过程中的爆炸现象,实现了富余P与合成产物的有效分离。经X射线衍射仪、能量分散光谱仪测试表明:合成产物是高纯单相的ZnGeP2多晶材料。以此为原料,采用垂直布里奇曼法进行ZnGeP2晶体生长,获得了尺寸达Φ20 mm×60 mm外观完整、结晶性好的ZnGeP2单晶体。 展开更多

关键词 磷锗锌 多晶合成 安瓿爆炸 垂直布里奇曼法 晶体生长

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VB-GaAs单晶生长技术 被引量：3

11

作者 林健 牛沈军 兰天平 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2007年第4期293-296,共4页

半导体GaAs单晶材料通常用于制作激光二极管和高亮度发光二极管。对于激光二极管而言,特别需要低位错材料。简要阐述了垂直布里奇曼(VB)法生长GaAs单晶材料的动力学原理及VB-GaAs单晶的生长技术。本技术可实现低位错GaAs单晶材料的生长... 半导体GaAs单晶材料通常用于制作激光二极管和高亮度发光二极管。对于激光二极管而言,特别需要低位错材料。简要阐述了垂直布里奇曼(VB)法生长GaAs单晶材料的动力学原理及VB-GaAs单晶的生长技术。本技术可实现低位错GaAs单晶材料的生长,拉制的50 mm掺硅GaAs单晶的平均位错密度为500 cm-2,最大为1000 cm-2。 展开更多

关键词 垂直布里奇曼法 砷化镓 单晶 位错密度

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碘化铅多晶合成与单晶体生长研究 被引量：2

12

作者 赵欣 朱兴华 +1 位作者 杨晓龙 金应荣 《西华大学学报（自然科学版）》 CAS 2004年第S1期253-255,共3页

碘化铅 (PbI2 )的平均原子序数较大 ,碘化铅晶体有较宽的禁带宽度 ,作为一种新型的室温核辐射探测器材料有广泛的前景。本文对碘化铅原料的合成与晶体生长工艺进行了初步研究 ,用垂直布里奇曼法生长出了直径达 2 0mm、长约 3

关键词 碘化铅单晶体 垂直布里奇曼法 晶体生长

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碘化铅单晶生长及探测器的研究进展 被引量：4

13

作者 赵欣 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期80-83,93,共5页

PbI2单晶体是性能优异的室温半导体核辐射探测器新材料。主要介绍了PbI2晶体生长技术及其室温核辐射探测器研究发展的最新动态,综述了PbI2晶体的3种主要生长方法(气相法、熔体法和凝胶法)的原理和优缺点,重点阐述了熔体法生长PbI2晶体... PbI2单晶体是性能优异的室温半导体核辐射探测器新材料。主要介绍了PbI2晶体生长技术及其室温核辐射探测器研究发展的最新动态,综述了PbI2晶体的3种主要生长方法(气相法、熔体法和凝胶法)的原理和优缺点,重点阐述了熔体法生长PbI2晶体的影响因素及研究进展,提出了PbI2单晶制备技术存在的主要问题和今后的发展方向。 展开更多

关键词 碘化铅晶体 室温核辐射探测器 生长技术 垂直布里奇曼法

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铅-碘化铅熔体分层及其应用研究 被引量：2

14

作者 张伟 朱兴华 +1 位作者 李建防 杨晓龙 《西华大学学报（自然科学版）》 CAS 2005年第4期8-9,27,共3页

在合成碘化铅(PbI2)多晶原料和生长PbI2单晶体的过程中,观察到了熔体分层现象,提出了Pb-I相图的修正形式,并据此提出了用富铅原料生长PbI2单晶体的新方法,生长出了性能较好的PbI2单晶体。

关键词 PbI2晶体 液相分层 垂直布里奇曼法 晶体生长

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磷锗锌晶体生长技术研究进展 被引量：2

15

作者 赵欣 朱世富 李梦 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期241-248,260,共9页

磷锗锌(ZnGeP_2)单晶体是一种性能优异的红外非线性光学晶体材料,被广泛应用于各种先进的光学器件。研究ZnGeP_2晶体的生长方法,对低成本制备大体积、高质量的ZnGeP_2晶体具有重要意义。介绍了ZnGeP_2晶体的结构和应用领域,给出了ZnGeP_... 磷锗锌(ZnGeP_2)单晶体是一种性能优异的红外非线性光学晶体材料,被广泛应用于各种先进的光学器件。研究ZnGeP_2晶体的生长方法,对低成本制备大体积、高质量的ZnGeP_2晶体具有重要意义。介绍了ZnGeP_2晶体的结构和应用领域,给出了ZnGeP_2多晶合成与单晶生长技术研究发展的最新动态,并基于晶体生长原理以及生长条件控制方法的差异,综述了水平温度梯度冷凝(HGF)法、液封提拉(LEC)法、高压气相(HPVT)法和垂直布里奇曼(VB)法4种主要的ZnGeP_2单晶体生长方法的优缺点;重点阐述了较成熟的HGF和VB法生长ZnGeP_2晶体的影响因素和研究进展,提出了ZnGeP_2单晶制备技术存在的主要问题和今后的发展方向。 展开更多

关键词 磷锗锌(ZGP)单晶体 多晶合成 单晶生长 水平温度梯度冷凝(HGF)法 垂直布里奇曼(VB)法

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室温核辐射探测材料PbI_2晶体生长及退火改性研究

16

作者 刘静 张羽 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期41-44,共4页

以多晶碘化铅（PbI_2）为原料,采用垂直布里奇曼法进行单晶生长,研究了PbI_2单晶的生长特性,随后对单晶进行真空退火和气氛退火,并测试了生长态、真空退火态以及气氛退火态3种不同状态下晶体的光致发光谱（PL）、I-V特性以及红外透过率... 以多晶碘化铅（PbI_2）为原料,采用垂直布里奇曼法进行单晶生长,研究了PbI_2单晶的生长特性,随后对单晶进行真空退火和气氛退火,并测试了生长态、真空退火态以及气氛退火态3种不同状态下晶体的光致发光谱（PL）、I-V特性以及红外透过率。研究表明,在碘蒸汽中气氛退火后的碘化铅单晶质量较高,PL谱中激子（EX）峰的半峰宽有所下降,红外透过率从生长态的10%提升至30%左右,电阻率从生长态的3.3×10^9Ω·cm提高至5.6×10^9Ω·cm,可以有效提高晶体的探测效率。气氛退火有利于提高碘化铅的单晶质量,使其各项性能更加适用于室温核辐射探测器。 展开更多

关键词 碘化铅 垂直布里奇曼法 退火

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SrI_2∶Eu∶Cs晶体生长及闪烁性能 被引量：2

17

作者 张鲁龄 魏钦华 +1 位作者 秦来顺 史宏声 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第22期3845-3847,3861,共4页

采用垂直布里奇曼法成功制备出尺寸为Φ25mm×70mm的SrI_2∶Eu∶Cs晶体,经加工后封装得到尺寸为10mm×10mm×10mm的透明单晶,这是迄今为止Eu^(2+)和Cs^+双掺杂的最大尺寸SrI_2单晶,所用原料为国产原料。XRD测试结果表明,所... 采用垂直布里奇曼法成功制备出尺寸为Φ25mm×70mm的SrI_2∶Eu∶Cs晶体,经加工后封装得到尺寸为10mm×10mm×10mm的透明单晶,这是迄今为止Eu^(2+)和Cs^+双掺杂的最大尺寸SrI_2单晶,所用原料为国产原料。XRD测试结果表明,所得晶体为SrI_2正交相,空间群为Pbca。荧光光谱显示晶体的发射峰和激发峰分别位于440nm和419nm,属于典型Eu^(2+)的5d→4f跃迁发射。X射线激发发射光谱显示该晶体只有一个位于440nm的发射峰,与荧光光谱的结果一致。采用单指数拟合后得到晶体在370nm激发波长下的荧光寿命约为1.3μs。在^(137) Cs射线源激发下的γ能谱测试显示晶体的能量分辨率为5.5%,已基本满足实际使用的要求。 展开更多

关键词 垂直布里奇曼法 SrI2∶Eu∶Cs 衰减时间 能量分辨率 闪烁晶体

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6英寸半绝缘GaAs单晶VGF和VB联合生长技术

18

作者 周春锋 兰天平 +2 位作者 边义午 曹志颖 罗惠英 《半导体技术》 CAS 北大核心 2020年第5期383-389,共7页

为了生长6英寸(1英寸=2.54 cm)半绝缘GaAs单晶,采用水平梯度凝固(HGF)法合成GaAs多晶。将装有籽晶、GaAs多晶、氧化硼和碳粉的热解氮化硼(PBN)坩埚装入石英管内并抽真空后密封。然后将石英管装入单晶炉内,升温熔化多晶并熔接籽晶后,采... 为了生长6英寸(1英寸=2.54 cm)半绝缘GaAs单晶,采用水平梯度凝固(HGF)法合成GaAs多晶。将装有籽晶、GaAs多晶、氧化硼和碳粉的热解氮化硼(PBN)坩埚装入石英管内并抽真空后密封。然后将石英管装入单晶炉内,升温熔化多晶并熔接籽晶后,采用垂直梯度凝固(VGF)法生长晶体肩部,采用垂直布里奇曼(VB)法生长晶体等径部分。在对VGF和VB晶体生长法进行理论分析的基础上,采取优化支撑结构、增加VGF晶体生长降温速率、优化VB晶体生长速度等措施提高6英寸GaAs晶体生长的成晶率至48%以上。基于半绝缘GaAs补偿理论,采取过量碳粉掺杂和El2的控制等措施,提高晶体电阻率至大于4×10^7Ω·cm,降低电阻率不均匀性至小于25%。通过优化生长界面,使GaAs单晶的位错密度降低至小于104 cm^-2。 展开更多

关键词 GAAS 半绝缘单晶 单晶生长 垂直梯度凝固(VGF)法 垂直布里奇曼(VB)法

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孤对电子对碲热电传输性能的影响 被引量：5

19

作者 李蓉 陈少平 +4 位作者 樊文浩 陈彦佐 徐礼彬 王文先 吴玉程 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第21期3726-3730,共5页

碲(Te)是一种良好的单质热电(TE)材料,具有很高的Seebeck系数和载流子迁移率,以及非常低的热导率。本工作采用热压法制备了Te以及Sb掺杂的Te多晶,采用垂直布里奇曼下降法制备了Te晶体,并对得到的晶体进行热电性能测试研究。结果表明:Te... 碲(Te)是一种良好的单质热电(TE)材料,具有很高的Seebeck系数和载流子迁移率,以及非常低的热导率。本工作采用热压法制备了Te以及Sb掺杂的Te多晶,采用垂直布里奇曼下降法制备了Te晶体,并对得到的晶体进行热电性能测试研究。结果表明:Te具有高的Seebeck系数以及电导率,Sb掺杂有效提高了Te的热电性能,由布里奇曼法制备的Te晶体的电导率表现出明显的各向异性。这主要归因于Te具有简并的能带、阶梯状的态密度分布和超大的声子散射相。然而这些有益于热电传输的特征又都源自于Te晶格中的孤对电子。本工作展示了孤对电子与各热电传输性能之间的联系,为热电参数解耦提供了一种新的方法,同时也为寻找优异的热电材料提供了思路。 展开更多

关键词 碲 孤对电子 热电传输 锑掺杂 垂直布里奇曼下降法 各向异性

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