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数值模拟顶部籽晶溶液生长法制备单晶碳化硅的研究进展 被引量:2
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作者 隋占仁 徐凌波 +4 位作者 崔灿 王蓉 杨德仁 皮孝东 韩学峰 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2023年第6期1067-1085,共19页
宽禁带半导体材料碳化硅(SiC)凭借着其高击穿场强、高热导率、耐高温、高化学稳定性和抗辐射等优异性能,在电力电子器件领域尤其是高温、高频、高功率等应用场景下有着巨大潜力。大尺寸、高质量、低成本的单晶SiC的制备是SiC相关半导体... 宽禁带半导体材料碳化硅(SiC)凭借着其高击穿场强、高热导率、耐高温、高化学稳定性和抗辐射等优异性能,在电力电子器件领域尤其是高温、高频、高功率等应用场景下有着巨大潜力。大尺寸、高质量、低成本的单晶SiC的制备是SiC相关半导体产品规模化应用的前提。顶部籽晶溶液生长(TSSG)法生长的单晶SiC有着晶体质量高、易扩径、易p型掺杂等优势,有望成为制备单晶SiC的主流方法。但目前由于该方法涉及的生长机理复杂,研究者对其内部机理的理解还不够充分,难以对TSSG生长设备和方法进行有效的改进与优化。利用计算机对TSSG法生长单晶SiC生长过程进行数值模拟被认为是对其内部机理探究的有效途径之一。本文首先回顾了TSSG法生长单晶SiC和相关数值模拟分析的发展历程,介绍了TSSG法生长单晶SiC和数值模拟的基本原理,然后介绍了数值模拟方法计算分析TSSG法生长单晶SiC模型涉及的主要模块、影响单晶生长的主要因素(如马兰戈尼力、浮力、电磁力等),以及对数值模型的优化方法。最后,指出了数值模拟方法计算分析TSSG法生长单晶SiC在未来的重点研究方向。 展开更多
关键词 宽禁带半导体 碳化硅 顶部籽晶溶液生长 数值模拟 有限元 晶体生长 机器学习
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顶部热籽晶熔融织构生长法制备的单畴GdBCO块材的超导性能
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作者 张嘉颖 袁玖玮 +8 位作者 张玉凤 娄紫微 周文礼 张晓娟 彭麟 徐燕 徐建明 杨瑰婷 和泉充 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第15期9-14,共6页
本工作在空气中成功地制备了直径为32 mm、厚度为13 mm的高性能、大尺寸GdBa_(2)Cu_(3)O_(7-δ)(GdBCO)单畴超导块材。以YBa_(2)Cu_(3)O_(7-δ)(Y123)作为液相源可以有效地避免生长过程中液相源的扩散流失,并有利于GdBCO超导块材的性能... 本工作在空气中成功地制备了直径为32 mm、厚度为13 mm的高性能、大尺寸GdBa_(2)Cu_(3)O_(7-δ)(GdBCO)单畴超导块材。以YBa_(2)Cu_(3)O_(7-δ)(Y123)作为液相源可以有效地避免生长过程中液相源的扩散流失,并有利于GdBCO超导块材的性能提升。通过研究该超导块材的超导性能和微观结构发现,整个样品的超导转变温度保持在94 K以上,最大捕获磁场(B_(trap))可以达到0.29 T。在77 K的温度及自场条件下,由于Gd_(2)BaCuO_(5)(Gd211)粒子的富集,在距样品表面较远的边缘位置的B2样品中获得最大临界电流密度,其值可达5.29×10^(4)A/cm^(2)。在离超导块材表面较近的区域,液相源的不足使得该区域的钉扎中心主要由氧缺陷来提供,而氧缺陷形成的磁通钉扎中心在籽晶下方聚集,并且其扩散速率会随着氧缺陷与籽晶间距离的增加而减小,这提高了籽晶下方位置的C1样品的临界电流密度,使之高于边缘位置的B1样品的临界电流密度。而在离超导块材表面稍远的区域,充足的液相源使该区域的钉扎中心主要由Gd211粒子来提供,而籽晶下方位置的C2样品和边缘位置的B2样品的临界电流密度相差不大,这是由于在离块材表面稍远的区域都存在大量的Gd211粒子作为磁通钉扎中心;并且由于Gd^(3+)对Ba^(2+)的替代,两者的临界电流密度在中高场下都有一定的提高,这对超导块材的应用非常重要。 展开更多
关键词 单畴GdBCO超导块材 顶部籽晶熔融织构生长 捕获磁通密度 临界电流密度
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紫外倍频新晶体K_2Al_2B_2O_7的合成与生长 被引量:2
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作者 张承乾 王继扬 +6 位作者 胡小波 江怀东 李静 刘耀岗 戚华 吴以成 陈创天 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期325-329,共5页
本文以高温固相反应合成了K2 Al2 B2 O7(KABO) ;以自发成核的方法探索了KABO晶体生长的助熔剂体系 ,NaF为KABO晶体生长的最适宜助熔剂体系 ,适宜配比为KABO∶NaF =1∶2 ,讨论了籽晶方向对晶体生长的影响 ,[110 ]方向是KABO晶体生长的最... 本文以高温固相反应合成了K2 Al2 B2 O7(KABO) ;以自发成核的方法探索了KABO晶体生长的助熔剂体系 ,NaF为KABO晶体生长的最适宜助熔剂体系 ,适宜配比为KABO∶NaF =1∶2 ,讨论了籽晶方向对晶体生长的影响 ,[110 ]方向是KABO晶体生长的最佳籽晶方向 ;运用顶部籽晶生长技术以NaF为助熔剂成功生长出尺寸达 5 0mm× 2 0mm× 17mm ,重 展开更多
关键词 硼酸铝钾 合成 晶体生长 顶部籽晶生长法 紫外倍频 K2Al2B2O7晶体
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非线性光学晶体K_(3)B_(6)O_(10)Br的生长与光电性能研究
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作者 刘青雄 王天予 +5 位作者 刘孚安 吴倩 尹延如 赫崇君 高泽亮 夏明军 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2023年第7期1296-1301,共6页
采用顶部籽晶溶液生长法成功生长出尺寸为42 mm×20 mm×18 mm的高光学质量的紫外非线性光学晶体K_(3)B_(6)O_(10)Br(KBB)。根据其结构对称性要求,将KBB晶体定向加工成不同的器件切型,系统表征其光电性能。对KBB晶体电弹常数进... 采用顶部籽晶溶液生长法成功生长出尺寸为42 mm×20 mm×18 mm的高光学质量的紫外非线性光学晶体K_(3)B_(6)O_(10)Br(KBB)。根据其结构对称性要求,将KBB晶体定向加工成不同的器件切型,系统表征其光电性能。对KBB晶体电弹常数进行了系统的表征,受微观结构影响,压电常数各向异性较大,最大的压电常数d 33=6.69 pC/N。KBB晶体具有良好的激光频率变换、电光及压电性能,在光电子领域显示出潜在的应用前景。 展开更多
关键词 紫外非线性光学晶体 K_(3)B_(6)O_(10)Br 顶部籽晶溶液生长 晶体生长 电光系数 压电性能
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