1 1.南昌大学 物理与材料学院, 南昌 330031
2 2.中国科学院 上海硅酸盐研究所, 上海 200050
La2O3-TiO2玻璃以其折射率高、光学性能优异，在透镜、光学窗口、光通信等领域具有广阔的应用前景。受限于玻璃形成能力, 人们难以制备出大尺寸La2O3-TiO2玻璃, 这严重限制其应用。本研究通过引入网络形成体GeO2, 有效提高了玻璃形成能力, 从而可用常规方法制备大尺寸的GeO2-La2O3-TiO2(GLT)玻璃。差热分析表明, GLT玻璃具有较高的玻璃转变温度和抗析晶性能, 玻璃转变温度Tg和ΔT (ΔT=Tc-onset-Tg)分别大于833和209 ℃。最大折射率为2.06, 在可见光和近红外波段的透过率可达78%。实验还研究了Ti含量对GLT玻璃结构、热学和光学性能的影响。结果表明, 随着钛含量增加, 玻璃的形成能力和热稳定性均减弱。摩尔体积Vm和氧离子极化率αi的变化趋势与折射率一致。GLT玻璃对开发高性能、轻量化、小尺寸的新型器件具有重要意义。
高折射率 热稳定性 大尺寸玻璃 高透过率 high refractive index thermal stability large size glass high transmittance
1 上海理工大学材料与化学学院, 上海 200093
2 山东大学晶体材料国家重点实验室, 济南 250100
3 乌镇实验室, 桐乡 314500
4 上海电机学院材料学院, 上海 201306
5 中国科学院上海硅酸盐研究所, 上海 201899
6 上海交通大学材料科学与工程学院, 上海 200240
Ⅲ-Ⅵ族InSe晶体是一种非常重要的化合物半导体材料, 在高性能纳米电子器件、红外光探测、光电器件及柔性电子等领域有广泛应用。本文简要介绍了In-Se相图的发展历程, InSe具有非一致熔融特性, 可通过包晶反应从准化学剂量比或非化学剂量比溶液中析晶获得, 其中In/Se摩尔比对InSe转化率有重要影响。迄今, 垂直布里奇曼法、提拉法、水平梯度凝固法、低温液相法及气相输运法等多种技术被成功用于制备InSe晶体。为全面了解InSe晶体生长的历史和现状, 本文从工艺原理、技术要点、晶体生长结果等方面将国内外相关工作进行了梳理, 并对各种方法的优缺点进行了比较。研究分析表明: 垂直布里奇曼法因对设备要求简单, 操作简易, 现已成为制备高质量大尺寸InSe晶体的主流技术; 水平梯度凝固法则在ε型InSe晶体生长方面颇具特色, 未来可在新材料性能研究与应用探索上与垂直布里奇曼法形成一定补充。
半导体 晶体生长 垂直布里奇曼法 InSe InSe semiconductor crystal growth vertical Bridgman method 人工晶体学报
2022, 51(9-10): 1722
1 上海理工大学材料科学与工程学院, 上海 200093
2 中国科学院上海硅酸盐研究所, 上海 200050
目前关于SiC单晶室温的导热性能, 以及导热特性随温度的变化方面的研究报道还存在较大的差异, 有关SiC单晶热导率的研究主要是沿c轴<0001>晶向或者垂直于c轴的某一晶向进行的, 无法有效地解释热导率的各向异性。本文研究了4H-SiC和6H-SiC单晶<1100>, <1120>,<0001> 三个不同晶向上热导率以及其随温度的变化。对SiC单晶切割分别得到沿 <1100>, <1120>, <0001>晶向的样品, 尺寸为12.7 mm×3 mm, 利用闪光法对样品测试得到热扩散系数, 通过计算获得了SiC单晶不同晶向的热导率数值, 采用辉光放电质谱仪(GDMS)和扫描电子显微镜(SEM)进行了杂质和缺陷表征。实验结果表明, SiC晶体<1100>, <1120>, <0001>三个晶向的热导率随温度升高而下降, 沿<0001>晶向的SiC样品热导率最小;含有较高杂质离子浓度的6H-SiC样品热导率高于4H-SiC样品; 缺陷相比杂质对SiC晶体导热性能影响更大, 缺陷是SiC热导率具有各向异性的主要原因。
碳化硅单晶 热导率 杂质 缺陷 晶向 结晶质量 single crystal SiC thermal conductivity impurity defect crystalline orientation crystallization quality
中国科学院 上海硅酸盐研究所, 上海 201800
采用V掺杂半绝缘6H-SiC单晶衬底材料制备了平面电极型大功率SiC光导开关，用强度为150 μJ/mm2、波长为355 nm的脉冲激光对开关进行触发，在1~14 kV的外加电压范围内对光导开关的耐压特性、导通电阻等性能进行了研究。结果表明: 随着开关外加电压的升高，开关的电流峰值呈现不断增大的趋势，当开关外加电压为14 kV时，电流峰值达185 A，对应的光导开关峰值功率为2.59 MW，开关的导通电阻约为22 Ω。
碳化硅 光导开关 导通电阻 峰值功率 silicon carbide photoconductive semiconductor switch on-state resistance peak power 强激光与粒子束
2014, 26(4): 045043
1 中国科学院 上海硅酸盐研究所， 上海200050
2 中国科学院 研究生院， 北京100039
采用电感耦合等离子体增强物理气相沉积法制备了(Cu,Al)掺杂ZnO薄膜，超导量子干涉磁强计测试结果表明，薄膜具有室温的铁磁性。采用激光共聚焦拉曼(Raman)光谱研究了(Cu,Al)掺杂ZnO薄膜的表面特性，以两种处理方式对薄膜进行了Raman光谱测试：共聚焦模式从薄膜表面开始至不同深度处进行测试；对薄膜样品进行预处理加工，采用面扫描模式在薄膜平面对(Cu,Al)掺杂ZnO薄膜的斜面进行测试。分析了Raman光谱A1(LO)峰的中心位置和强度变化，结果表明，界面处晶格应力和缺陷明显增强。这些晶格畸变和点缺陷的存在会对体系的铁磁性有促进作用。
稀磁半导体 界面 拉曼光谱 ZnO ZnO diluted magnetic semiconductor interface Raman spectrum
