导读:本文包含了布里奇曼法论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:GaInSb,晶体生长,垂直布里奇曼法,旋转磁场
布里奇曼法论文文献综述
王晋伟[1]（2018）在《旋转磁场对布里奇曼法GAINSB晶体生长过程的影响》一文中研究指出GaInSb作为典型的Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体材料,由于其电子迁移率高、带隙窄等优点,可广泛应用于探测器、激光器、光电通讯、集成电路、卫星导航等领域。但由于In元素具有较高的偏析倾向,且制备工艺不够成熟使晶体中位错密度等缺陷较多,GaInSb晶体的质量一直未得到显着改善。本文将旋转磁场施加于垂直布里奇曼法中进行GaInSb单晶体的生长,利用旋转磁场的强迫对流,加强熔体的对流、换热和传质,提高固液界面温度分布、应力分布、溶质分布的均匀性,进而改善固液界面形状,降低晶体中的溶质偏析(尤其是In元素的偏析)、位错密度等缺陷。通过研究旋转磁场频率和强度等两个参数对GaInSb晶体组织和性能的影响,并利用XRD、SEM、EDS、金相显微镜、拉曼光谱仪、霍尔效应测试系统、FTIR、维氏硬度仪等对实验结果进行分析,最终得出了最佳生长条件和参数。本论文主要得到以下结论:(1)本实验将旋转磁场(RMF)施加于垂直布里奇曼法(VB),采用自制的RMF-VB晶体生长炉,制备了高质量的Gao.86In0.14Sb晶锭Φ25 mm×100。(2)旋转磁场显着改善了 GaInSb晶体的组织和性能,提高了晶体质量。施加旋转磁场后,晶锭的表面平整度提高,结晶度提高;晶锭固液界面形状趋于平坦,In组份偏析显着降低,晶体中的杂质以及位错密度、孪晶等缺陷减少;晶锭载流子迁移率增大,红外透过率接近于理论值。(3)通过研究旋转磁场频率对GaInSb晶体组织和性能的影响,得出:随旋转频率的增大,晶体的结晶度提高。当旋转频率为50 Hz时,晶锭的半高宽(FWHM)降至74"。晶体中In元素的偏析降低。In组份径向偏析可以降至每毫米0.085 mol%,轴向偏析可以降至每毫米0.047 mol%。晶体的组织缺陷减少。位错密度降低至6.988×103 cm-2,且晶体中杂质、孪晶、微裂纹等显着减少。晶体电学性能得到改善。轴向载流子迁移率平均值升高至1.618×103cm2/(V·s),轴向电阻率平均值降低至1.162×10-3 ohm·cm,且轴向载流子迁移率和电阻率的均匀性也得到较大改善。当旋转频率为50 Hz时,晶锭维氏硬度降低至3.604 Gpa。(4)通过研究旋转磁场强度对GaInSb晶体组织和性能的影响,得出:随磁场强度的增大,晶体的结晶度提高。当磁场强度为30 mT时,晶锭的半高宽(FWHM)降至69"。晶体中In元素的偏析降低。In组份径向偏析降至每毫米0.086 mol%,轴向偏析降至每毫米0.048 mol%。晶锭的位错密度降低至6.578×103 cm-2。晶体的结构缺陷和固有缺陷显着减少,生长晶向更加明确,生长方向为(11 0)方向。晶体的物理性能得到改善。载流子迁移率升高至1.738×103 cm2/(V·s),电阻率降低至1.149×10-3ohm·cm;红外透过率升高,接近于理论值36%。(本文来源于《天津工业大学》期刊2018-01-31）
艾青[2]（2017）在《布里奇曼法生长对叁联苯单晶及其掺杂晶体的数值模拟和实验研究》一文中研究指出对叁联苯、并四苯和并五苯等有机晶体材料在闪烁计数器、聚合物发光二极管、有机场效应管和微波激射器等领域有广泛且重要的应用。布里奇曼晶体生长技术具有成本低、用途广、适应性强和设备简便等优点,因而被广泛的用于有机材料晶体生长领域。本论文针对对叁联苯等有机材料晶体生长的困难因素,根据布里奇曼晶体生长技术的特点,进行对叁联苯单晶生长过程的数值模拟和实验,研究生长容器(安瓿)的形状和结构对晶体缺陷、晶格结构和晶体性能的影响;同时,以对叁联苯为主体,并四苯和并五苯分别为客体,开展掺杂晶体生长实验,研究不同浓度的掺杂对晶格结构和晶体性能的影响。具体内容包括:(1)运用数值模拟方法,对布里奇曼法对叁联苯单晶生长过程的热场和流场耦合的多物理场进行了瞬态模拟仿真,研究了安瓿的尖端形状和锥角结构对晶体生长过程中的温度分布、熔体流动和结晶界面的影响。模拟结果表明,相对于平底安瓿和圆底安瓿,锥底安瓿的尖端形状既可以有效改变其热场分布,使其在结晶过程中形成水平的结晶界面,有助于晶体的生长;又能使其流场中形成显着而稳定的上、下涡流,利于将杂质向边缘驱赶;而且,锥角越小,其结晶界面和流场分布越有利于优质晶体的生长。(2)根据布里奇曼法晶体生长工艺和有机材料性质,针对制备过程中的技术困难,对安瓿进行了优化设计,引入了漏斗装料、小孔抽气、填充焊封及夹层控制等一系列改进措施。实验证明该优化双层安瓿能够有效阻止制备过程中杂质的产生和进入,减少晶体的缺陷,提升晶体的质量,改善晶体的性能。(3)在单层安瓿、原双层安瓿和优化双层安瓿中分别进行了布里奇曼法对叁联苯单晶生长实验,对比测试分析了不同安瓿中生长的对叁联苯单晶的性质。粉末X射线衍射、傅里叶变换红外光谱和核磁共振波谱分析表明叁种样品的图谱中均未出现叁联苯以外的特征峰,而且特征峰的位置也未发生明显位移。紫外-可见光吸收光谱的杂质增色效应和拉曼光谱的强烈荧光背景表明单层安瓿和原双层安瓿样品中存在较多的杂质和缺陷;粉末X射线衍射研究表明优化双层安瓿样品的结晶度有大幅提高;荧光光谱分析表明优化双层安瓿样品的荧光性能更好。(4)采用优化双层安瓿,分别进行了不同配比的并四苯掺入对叁联苯(并四苯,0.01 wt%和0.1 wt%)的晶体生长实验,测试分析了不同掺杂浓度的样品之间及其与对叁联苯单晶间的性能差异,研究了不同浓度掺杂对晶格结构和晶体性能的影响。粉末X射线衍射分析表明两种掺杂晶体仍然为单斜晶系(P21/a空间群);而随着掺杂浓度增加,晶体的平均晶粒尺寸趋向减小,结晶度下降。傅里叶变换红外光谱和核磁共振波谱分析表明两种掺杂晶体的图谱中均没有观察到对叁联苯以外的特征峰。荧光光谱和紫外-可见光吸收光谱研究表明,并四苯客体分子的掺入使对叁联苯晶体的两种光谱中表征对叁联苯分子跃迁的特征峰强度均下降,并且出现表征并四苯分子跃迁的特征峰。而且随着掺杂浓度增加,主体分子特征峰强度持续下降,客体分子特征峰强度则相应增大。(5)采用优化双层安瓿,分别进行了不同配比的并五苯掺入对叁联苯(并五苯,0.01 wt%和0.1 wt%)的晶体生长实验,测试分析了不同掺杂浓度的样品之间及其与对叁联苯单晶间的性能差异,研究了不同浓度掺杂对晶格结构和晶体性能的影响。粉末X射线衍射、傅里叶变换红外光谱和核磁共振波谱分析表明两种掺杂晶体的图谱中均没有对叁联苯以外的特征峰。粉末X射线衍射研究表明随着掺杂浓度增加,晶体的平均晶粒尺寸随之减小,结晶度降低。荧光光谱和紫外-可见光吸收光谱研究表明,并五苯客体分子的掺入使对叁联苯晶体的两种光谱中表征对叁联苯分子跃迁的特征峰强度均下降,并且出现表征并五苯分子跃迁的特征峰。而且随着掺杂浓度增加,主体分子特征峰强度持续下降,客体分子特征峰强度则相应增大。(本文来源于《华中科技大学》期刊2017-07-01）
纪亮亮[3]（2017）在《基于垂直布里奇曼法的InSb和InI晶体生长及性能研究》一文中研究指出半导体探测器作为辐射探测介质的使用始于20世纪60年代,因其具有高的能量分辨率、短脉冲上升时间、小体积以及线性范围广等优点,使得很多复杂能谱的精细结构得到了很好的研究并广泛应用于各种辐射探测领域。本课题分别以锑化铟(In Sb)和碘化铟(In I)两种化合物半导体为研究对象,采用垂直布里奇曼法生长了In Sb和In I单晶体,并对In Sb和In I单晶的质量和性能加以表征和分析,为今后半导体探测器的发展和应用奠定良好的物质基础。首先,介绍了化合物半导体材料和探测器的研究背景,进而阐述了In Sb和In I两种半导体材料的研究现状,最后讲述了本论文的研究目的和意义。其次,介绍了几种常见的化合物晶体生长技术,进而介绍了晶体生长过程中几种常见的缺陷,为接下来的实验部分提供了理论指导。再次,采用垂直布里奇曼法制备了In Sb单晶,找到了一种适合In Sb生长的工艺参数,经线切割、研磨、抛光得到In Sb单晶片。通过X射线粉末衍射仪、扫描电子显微镜-X射线能量色散谱仪、紫外-可见吸收光谱仪和电阻率测试仪等仪器对生长的锑化铟单晶的晶格结构、形貌组分、带隙能量以及电阻率进行了详细的表征。最后,在国内首次采用垂直布里奇曼法生长了InI单晶,经加工处理得到InI单晶片,通过X射线粉末衍射仪、扫描电子显微镜-X射线能量色散谱仪、紫外-可见吸收光谱仪、原子力显微镜和电阻率测试仪等对其晶格结构、形貌组分以及电学性质进行了测试与分析。(本文来源于《燕山大学》期刊2017-05-01）
王利国[4]（2015）在《GaInSb晶体的布里奇曼法生长工艺研究》一文中研究指出GaInSb作为一种新型的叁元合金半导体材料,由于其带隙窄,电子有效质量小,载流子迁移率高等特殊性能,使其在光电子器件、激光器和探测器等领域有着广泛的应用前景。本论文以半导体材料的生长工艺和理论为基础,采用5段独立控温式垂直布里奇曼法(VBM)来生长高质量的Ga1-xInxSb(x=0.14)晶锭。通过采用X-射线衍射仪、扫描电子显微镜和霍尔效应测试系统等专业检测仪器对晶锭样品进行系统分析与检测,研究了多晶体合成工艺,晶体生长工艺,包括过热温度、生长速率和温度梯度等,对晶锭组织和性能的影响。主要结论如下：1.生长了高质量的Ga1-xInxSb(x=0.14)晶锭样品,尺寸可到Φ11 mm,长度达100 mm。2.研究了多晶体合成工艺对晶体组织和性能的影响,实验结果表明多晶体预合成选用Ga、Sb、In叁种单质原料合成,生长的晶锭组织较均匀,成分偏析较小,电学性能和物理学性能较优越。3.研究了过热温度对晶体组织和性能的影响。在晶体生长过程中,随着过热温度的增加,熔体粘度越低,晶锭组织越均匀,生长界面越稳定,晶锭质量越高。本论文采用过热温度1500C下生长的GaInSb晶锭,位错密度低,缺陷较少,晶锭质量高。4.研究了晶体生长速率(坩埚移动速率)对晶体组织和性能的影响。当移动速率太慢,晶粒尺寸较小,且成分偏析程度较大；当移动速率太快,晶锭生长界面不稳定,界面晶体结构无法均一,容易出现孪晶,进而降低晶锭质量。本论文GaInSb晶锭生长速率在1-2 mm/h时,晶锭中In的成分偏析较小,组织均匀,电学与物理学性能均达到了实验预期数值。5.研究了炉膛内部温度梯度对晶体组织和性能的影响。当晶体生长过程中温度梯度较小,此时结晶潜能较大,形核较困难；但是,如果温度梯度较大,晶体中将出现较大的应力,对晶体结晶质量的控制不利。实验结果表明,GaInSb晶体生长在温度梯度为PCR=1℃/mm时,晶锭成分偏析程度较小,组织均匀,晶锭质量较高。并且,实验中载流子迁移率和电阻率数值均可达到商业使用的标准。(本文来源于《天津工业大学》期刊2015-12-01）
杨登辉,赵北君,朱世富,陈宝军,何知宇[5]（2015）在《垂直布里奇曼法生长磷锗锌单晶体与性能表征（英文）》一文中研究指出采用改进的垂直布里奇曼法在自制的叁温区炉内生长出尺寸达Ф24 mm×70 mm的磷锗锌(ZnGeP2,ZGP)单晶体,将晶体在600℃下于同成分粉末包裹中进行了500 h退火热处理。采用X射线衍射仪(XRD)、X射线荧光仪(XRF)以及傅里叶红外光谱仪(FTIR)对ZGP晶体结构、成分和光学性能进行了测试和分析表征。加工制作出ZGP光参量振荡器(ZGP-OPO),采用2.1μm、7 kHz激光泵浦ZGP-OPO,实现了3~5μm中红外调谐激光输出,功率达0.48 W。上述结果表明所研制的ZGP晶体结构完整,品质高,能够用于制作非线性光学元器件应用。(本文来源于《稀有金属材料与工程》期刊2015年10期）
范叶霞[6]（2015）在《垂直布里奇曼法生长碲锌镉晶体的工艺条件优化》一文中研究指出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。(本文来源于《激光与红外》期刊2015年08期）
黄昌保,倪友保,吴海信,王振友,程旭东[7]（2014）在《改进垂直布里奇曼法生长硒化镓单晶（英文）》一文中研究指出当生长ε相的硒化镓单晶时,组分挥发和固液界面震荡严重损坏晶体的结晶质量。利用改进垂直布里奇曼法生长出φ19 mm×65 mm硒化镓单晶。X射线粉末衍射仪(XRD)和傅立叶红外光谱仪(FT-IR)分别用于测量晶体的结晶度和光学性质。红外测试表明,硒化镓晶体透过波谱较宽(0.65~16μm)和吸收系数较低(<0.3 cm-1)。(本文来源于《无机材料学报》期刊2014年05期）
王焱,闵嘉华,梁小燕,张继军[8]（2011）在《垂直布里奇曼法生长CdZnTe晶体的径向溶质偏析之有限元分析法模拟》一文中研究指出运用有限元分析软件Comsol Multiphys-ics,结合晶体生长固液界面曲率分析法,模拟了垂直布里奇曼法生长Cd0.9Zn0.1Te(CZT)晶体。研究了固液界面处曲率变化对于溶质径向偏析的影响,揭示了界面曲率与溶质偏析的内在关联性,并计算了数值。分析了3种晶体生长方式:(1)坩埚匀速生长;(2)两阶段坩埚变速生长;(3)坩埚回熔生长分别对于溶质偏析的影响。采用扫描电子显微镜SEM中的能谱仪EDX测量3种工艺的Zn组分分布:(1)模拟值比对实验结果发现可以运用固液界面的曲率平均值来推算溶质径向组分偏差的大小;(2)模拟推算的溶质径向偏差值更加接近于实验所得的溶质组分偏差最大值;(3)坩埚回熔生长法生长晶体的固液界面的波动性小,界面稳定性最好,溶质径向组分偏差也最小。(本文来源于《功能材料》期刊2011年11期）
姚超,赵北君,朱世富,唐世红,何知宇[9]（2010）在《垂直布里奇曼法生长铜单晶的蚀坑研究》一文中研究指出铜单晶在中子、X射线单色器以及高保真信号传输等领域有重要应用前景。采用改进的无籽晶垂直布里奇曼法生长出外观完整、表面光滑、无裂纹的铜单晶,对晶体进行切割研磨抛光后,采用DX-2000型X射线衍射仪进行了结构分析,获得了铜单晶(111)和(220)晶面的X射线衍射谱,谱峰尖锐、强度高,还观察到(111)晶面的二级衍射峰;利用硝酸与高纯水的混合液作为腐蚀剂对晶片进行了腐蚀研究,获得了较为清晰的(111)和(220)晶面蚀坑显微图像,对蚀坑的成因进行了分析,计算出蚀坑密度约为10~4～10~6数量级,表明生长的晶体结构完整,质量较好。(本文来源于《第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集（第3分册）》期刊2010-10-15）
王立苗,赵北君,朱世富,唐世红,何知宇[10]（2009）在《垂直布里奇曼法生长铜单晶体的研究》一文中研究指出Cu单晶在中子和X射线单色器及激光核聚变靶材等领域有重要应用前景。本文采用自制的硅钼棒单晶生长炉和特制的镀碳石英生长坩埚,采用垂直布里奇曼法在30℃/cm的温度梯度下,以10 mm/d的下降速度生长出较高质量的铜单晶体。生长的晶体经多次研磨抛光腐蚀处理后进行X射线衍射分析和金相分析,显示出(200)晶面尖锐的X射线衍射峰和规则的方形蚀坑,表明生长的晶体结构完整。(本文来源于《人工晶体学报》期刊2009年01期）
布里奇曼法论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
对叁联苯、并四苯和并五苯等有机晶体材料在闪烁计数器、聚合物发光二极管、有机场效应管和微波激射器等领域有广泛且重要的应用。布里奇曼晶体生长技术具有成本低、用途广、适应性强和设备简便等优点,因而被广泛的用于有机材料晶体生长领域。本论文针对对叁联苯等有机材料晶体生长的困难因素,根据布里奇曼晶体生长技术的特点,进行对叁联苯单晶生长过程的数值模拟和实验,研究生长容器(安瓿)的形状和结构对晶体缺陷、晶格结构和晶体性能的影响;同时,以对叁联苯为主体,并四苯和并五苯分别为客体,开展掺杂晶体生长实验,研究不同浓度的掺杂对晶格结构和晶体性能的影响。具体内容包括:(1)运用数值模拟方法,对布里奇曼法对叁联苯单晶生长过程的热场和流场耦合的多物理场进行了瞬态模拟仿真,研究了安瓿的尖端形状和锥角结构对晶体生长过程中的温度分布、熔体流动和结晶界面的影响。模拟结果表明,相对于平底安瓿和圆底安瓿,锥底安瓿的尖端形状既可以有效改变其热场分布,使其在结晶过程中形成水平的结晶界面,有助于晶体的生长;又能使其流场中形成显着而稳定的上、下涡流,利于将杂质向边缘驱赶;而且,锥角越小,其结晶界面和流场分布越有利于优质晶体的生长。(2)根据布里奇曼法晶体生长工艺和有机材料性质,针对制备过程中的技术困难,对安瓿进行了优化设计,引入了漏斗装料、小孔抽气、填充焊封及夹层控制等一系列改进措施。实验证明该优化双层安瓿能够有效阻止制备过程中杂质的产生和进入,减少晶体的缺陷,提升晶体的质量,改善晶体的性能。(3)在单层安瓿、原双层安瓿和优化双层安瓿中分别进行了布里奇曼法对叁联苯单晶生长实验,对比测试分析了不同安瓿中生长的对叁联苯单晶的性质。粉末X射线衍射、傅里叶变换红外光谱和核磁共振波谱分析表明叁种样品的图谱中均未出现叁联苯以外的特征峰,而且特征峰的位置也未发生明显位移。紫外-可见光吸收光谱的杂质增色效应和拉曼光谱的强烈荧光背景表明单层安瓿和原双层安瓿样品中存在较多的杂质和缺陷;粉末X射线衍射研究表明优化双层安瓿样品的结晶度有大幅提高;荧光光谱分析表明优化双层安瓿样品的荧光性能更好。(4)采用优化双层安瓿,分别进行了不同配比的并四苯掺入对叁联苯(并四苯,0.01 wt%和0.1 wt%)的晶体生长实验,测试分析了不同掺杂浓度的样品之间及其与对叁联苯单晶间的性能差异,研究了不同浓度掺杂对晶格结构和晶体性能的影响。粉末X射线衍射分析表明两种掺杂晶体仍然为单斜晶系(P21/a空间群);而随着掺杂浓度增加,晶体的平均晶粒尺寸趋向减小,结晶度下降。傅里叶变换红外光谱和核磁共振波谱分析表明两种掺杂晶体的图谱中均没有观察到对叁联苯以外的特征峰。荧光光谱和紫外-可见光吸收光谱研究表明,并四苯客体分子的掺入使对叁联苯晶体的两种光谱中表征对叁联苯分子跃迁的特征峰强度均下降,并且出现表征并四苯分子跃迁的特征峰。而且随着掺杂浓度增加,主体分子特征峰强度持续下降,客体分子特征峰强度则相应增大。(5)采用优化双层安瓿,分别进行了不同配比的并五苯掺入对叁联苯(并五苯,0.01 wt%和0.1 wt%)的晶体生长实验,测试分析了不同掺杂浓度的样品之间及其与对叁联苯单晶间的性能差异,研究了不同浓度掺杂对晶格结构和晶体性能的影响。粉末X射线衍射、傅里叶变换红外光谱和核磁共振波谱分析表明两种掺杂晶体的图谱中均没有对叁联苯以外的特征峰。粉末X射线衍射研究表明随着掺杂浓度增加,晶体的平均晶粒尺寸随之减小,结晶度降低。荧光光谱和紫外-可见光吸收光谱研究表明,并五苯客体分子的掺入使对叁联苯晶体的两种光谱中表征对叁联苯分子跃迁的特征峰强度均下降,并且出现表征并五苯分子跃迁的特征峰。而且随着掺杂浓度增加,主体分子特征峰强度持续下降,客体分子特征峰强度则相应增大。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
布里奇曼法论文参考文献
[1].王晋伟.旋转磁场对布里奇曼法GAINSB晶体生长过程的影响[D].天津工业大学.2018
[2].艾青.布里奇曼法生长对叁联苯单晶及其掺杂晶体的数值模拟和实验研究[D].华中科技大学.2017
[3].纪亮亮.基于垂直布里奇曼法的InSb和InI晶体生长及性能研究[D].燕山大学.2017
[4].王利国.GaInSb晶体的布里奇曼法生长工艺研究[D].天津工业大学.2015
[5].杨登辉,赵北君,朱世富,陈宝军,何知宇.垂直布里奇曼法生长磷锗锌单晶体与性能表征（英文）[J].稀有金属材料与工程.2015
[6].范叶霞.垂直布里奇曼法生长碲锌镉晶体的工艺条件优化[J].激光与红外.2015
[7].黄昌保,倪友保,吴海信,王振友,程旭东.改进垂直布里奇曼法生长硒化镓单晶（英文）[J].无机材料学报.2014
[8].王焱,闵嘉华,梁小燕,张继军.垂直布里奇曼法生长CdZnTe晶体的径向溶质偏析之有限元分析法模拟[J].功能材料.2011
[9].姚超,赵北君,朱世富,唐世红,何知宇.垂直布里奇曼法生长铜单晶的蚀坑研究[C].第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集（第3分册）.2010
[10].王立苗,赵北君,朱世富,唐世红,何知宇.垂直布里奇曼法生长铜单晶体的研究[J].人工晶体学报.2009