ZnSe晶体的移动加热器法生长及性能表征

来源 :天津理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:fostervfr
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
ZnSe晶体是最重要的宽禁带Ⅱ-Ⅵ化合物半导体光电材料之一,在中远红外激光、高能辐射探测、蓝光LED、光通讯等领域有广阔的应用潜力和价值。然而,由于高熔点和高蒸气压,ZnSe晶体生长过程中易出现孪晶、位错、晶界、组分不均匀等缺陷,严重限制高质量ZnSe晶体的获得。基于此,本文采用兼具低温溶剂和区熔特性的移动加热器法(THM)生长ZnSe晶体,系统研究了THM生长ZnSe晶体的生长机理和控制技术、结构缺陷及其光电性能。通过对THM生长ZnSe晶体的研究,揭示了生长温度、生长速率、熔区长度以及坩埚加速旋转(ACRT)等生长参数对ZnSe晶体生长的影响规律,获得适合生长直径为15 mm ZnSe晶体的最佳工艺:生长温度900?C,生长速率2.4mm/day,熔区长度15 mm,使用正反梯形波ACRT,最大转速15 rpm,加速/减速时间4 s,平台时间30 s,最终成功生长出ZnSe单晶。结合生长参数,分析了ZnSe晶体生长界面的宏观和微观形貌,揭示了生长界面形貌、生长参数以及结构缺陷(晶界和夹杂相)之间的内在关系。结果表明,未引入ACRT时,生长界面宏观形貌是严重凹向晶体内部,即凹界面。引入最大转速为10 rpm的ACRT后,生长界面宏观形貌变为平直。而进一步增加ACRT的最大转速至15 rpm,生长界面宏观形貌由平直变为微凸。通过显微镜观察发现,生长界面的微观形貌凹凸不平,增加形核和夹杂相形成的概率,导致即使宏观平直或微凸的界面也出现多晶生长和大量夹杂相。ZnSe晶体中夹杂相的研究发现,存在PbCl2和ZnCl2两种夹杂相。多晶中PbCl2夹杂相富集在晶界附近,而单晶中分布均匀,尺寸小于50μm,仅个别达到100μm左右,密度仅为7.03×10~2 cm-2。微米级的ZnCl2夹杂相仅在晶界上被发现。通过分析生长界面微观形貌,探讨了夹杂相的形成机理。由于生长界面失稳,前端突出部分侧向生长或向后生长,导致溶剂被晶体包裹,生长结束后的降温过程中,被包裹的溶剂凝固,从而形成夹杂相。ZnSe晶体的表征结果表明,摇摆曲线的半峰宽为22 arcsec,位错腐蚀坑密度为(1-2)×10~5 cm-2,在650-4000 cm-1范围内的红外透过率高达70%,禁带宽度2.6 e V,电阻率6.17×10~9Ω·cm,说明生长的ZnSe晶体具有高的结晶质量。进一步研究了ZnSe晶体的退火改性,结果表明,退火后ZnSe晶体内部夹杂相尺寸减小,甚至消失,红外透过率由30%提升到75%,紫外透过率由30%提高到75%,禁带宽度由2.56 e V提高到2.67 e V。退火处理显著提高了生长态ZnSe晶体的性能。下一步工作主要聚焦在优化ACRT参数,改善生长界面形貌以减少甚至避免夹杂相的形成,进一步提高晶体质量。
其他文献
随着电子商务的快速发展,网络购物节已经成为了消费者购物的首选方式。网络购物节时期随着商品交易量的剧烈增长,也导致了大量退货现象的发生,而电子商务平台提供的退货物流服务质量,会直接影响顾客的重购意愿,因此如何快速处理顾客退货事件、降低退货成本、提高退货物流服务效率变得越来越重要。优质的退货物流服务,能够有效地增强电子商务平台的业内竞争力,还能够合理利用退货运营资源,降低退货物流服务成本,从而增强顾客
工作记忆是对信息加工和短时存储的一个资源有限的系统。工作记忆在高级认知任务中有着重要作用,人们的日常生活、学习以及工作都离不开它的影响。所以,工作记忆的研究对人类社会的发展有着重要意义。目前,研究者对工作记忆下大脑的神经血管耦合机制尚不清楚,以及工作记忆负荷分类的精确度不高。脑电图(Electroencephalogram,EEG)记录头皮上的脑电波,且时间分辨率高;功能近红外成像(Functio
党的十九届五中全会审议通过的《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标的建议》明确提出"统筹发展和安全,建设更高水平的平安中国"。监狱作为刑罚执行机关,是司法行政工作的重要组成部分,在全面依法治国历史进程中发挥着不可替代的重要作用,从把握新发展阶段、贯彻新发展理念、构建新发展格局实际出发,不断推进监管改造工作高质量发展对教育改造罪犯、维护社会和谐稳定、建设更高水平的平
随着车联网应用的快速发展,越来越多的数据产生,如何在车联网中进行有效的内容分发,来满足用户的服务质量要求成了智能汽车及自动驾驶领域的行业痛点之一。为了解决这一问题,车辆边缘网络被提出,它将移动边缘计算(MEC)集成到车辆网络中,把计算和存储资源下沉到靠近车辆节点的网络边缘,从而为执行资源密集型应用程序蓄力,来降低联网车辆的通信代价。但是由于部署路边单元(RSU)等基础设施带来的巨大成本和RSU本身
优先级最短路径又被称为最优路径,是网络模型优化方面的基本研究问题之一,也是热门的研究问题之一。多年来在网络模型优化研究方面已经产生了很多研究成果,但是在航天卫星之间的通信、物品的运输、智能机器人的路径规划和智能规划交通路线等生活实际应用方面发现了许多新的问题。这些新问题对最优路径问题的研究提出了新挑战与新需求,在此情况下也出现了许多的独特的解法。本篇论文基于神经网络框架的模型求解方法,主要研究静态
本文以锂离子电池为研究对象进行了以下研究:(1)建立了锂离子电池二阶RC等效模型。然后基于三星INR18650-30Q锂离子电池开展了脉冲放电实验,基于实验数据确定了OCV-SOC关系曲线并对电池模型中的参数进行了离线辨识。最后MATLAB仿真结果显示,二阶RC等效模型输出端电压误差在-0.026V~0.057V以内,验证了模型参数辨识结果的有效性。(2)对粒子滤波(PF)SOC估计算法进行了详细
二氧化碳的过量排放所带来的温室效应,是当前影响人类经济与社会可持续发展的主要问题。随着温室气体对全球气候和环境带来日益严重的影响,关于二氧化碳的减排与转化再利用已成为当前环保与能源研究领域的科研热门话题。由于CO2还原与有机物氧化反应本身的复杂性以及他们在同一催化剂上存在相互干扰,将使得CO2还原与有机物氧化结合成为一项极具挑战性的课题。本研究以水溶性β-环糊精修饰的Cd S纳米晶(Cd S-CD
在市场经济不断发展的过程中,企业所面临的市场竞争压力越来越大,经营与发展过程中面临的挑战也越来越严峻。为保障企业在复杂的经济环境中能够获得健康持续发展,不断提升自身的竞争优势,进而保障企业经济效益的最大化,就需要不断强化企业的内部管理工作,使企业的内控能力逐渐增强。全面预算管理和绩效评价使企业内部管理工作中的重要内容,对企业内控水平的提升有着重要的影响。基于此,文章主要围绕如何更好地加强企业全面预
碳化硅(SiC)金属-氧化物半导体场效应晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,MOSFET)作为第三代宽禁带半导体器件凭借其开关速度快、功率密度高和耐压等级高等优点而被广泛应用在航空航天、轨道交通、电动汽车和新能源发电等领域。功率器件在电力电子装置中承担着电能变换与控制的重要任务,故其高可靠性是保证电力电子装置高效和安全运行的先
能源是人类社会发展的三大支柱之一,是社会持续不断发展的动力。煤、石油和天然气等化石能源的广泛使用极大地提高了人们的生活水平。然而,化石能源的大量使用也引发了一系列问题如:环境污染与气候变化等。此外,化石能源的不可再生性也引发了人们对未来能源枯竭的担忧。为了解决上述人类社会发展所面临的能源和环境问题,开发清洁、可再生能源成为全球研究热点。太阳能作为一种极为丰富的清洁能源有望替代化石能源来满足人类的能