1 1.北京交通大学 理学院, 应用微纳米材料研究所, 北京 100049
2 2.中国科学院 上海硅酸盐研究所, 上海200050
基于声表面波(Surface acoustic wave, SAW)技术的无线无源器件是在极端条件下工作的首选传感器, 其中压电衬底在高温环境下的稳定性是影响SAW器件性能的关键因素。钽酸镓镧(LGT)晶体因电阻率高和稳定性好, 是SAW器件理想的高温压电衬底。为了全面评估LGT晶体的高温电阻率和材料系数稳定性, 本工作分别测试了纯LGT和掺铝钽酸镓镧(LGAT)晶体在氧气、氮气和氩气气氛中的高温电阻率, 并采用超声谐振谱(Resonant ultrasound spectroscopy, RUS)技术定征了纯LGT晶体高温全矩阵材料系数。电阻率测试结果显示, 在不同气氛下LGT晶体的高温导电行为明显不同, 纯LGT晶体在400~525 ℃范围内, 氮气中的电阻率最高; 在525~700 ℃范围内, 氩气中的电阻率最高, 700 ℃电阻率高达2.05×106 Ω·cm; 而对于LGAT晶体, 在整个测试温度区间氮气中的电阻率均最高, 700 ℃电阻率达1.12×106 Ω·cm, 略低于纯LGT晶体。高温全矩阵材料系数测试结果显示, 室温~400 ℃范围内, LGT晶体的电弹性能稳定, 随着温度升高, 弹性系数略有降低, 而压电系数d11几乎保持不变。以上结果表明, LGT晶体在高温下具有非常高的电阻率和材料稳定性, 适合作为压电衬底用于制备高温压电器件。本工作的研究结果为LGT基高温压电器件的设计与制备奠定了基础。
钽酸镓镧 高温电阻率 封装气氛 高温材料系数 langatate high temperature resistivity encapsulation atmosphere high temperature material coefficient
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
近年来，惯性约束聚变点火工程将Ca4YO(BO3)3（简称YCOB）晶体视作快点火核聚变装置中频率转换器件中非线性材料的重要候选，大尺寸YCOB晶体的生长成为其获得重大应用的关键。结合最近几年的研究工作以及国内外YCOB晶体的生长情况，介绍了YCOB晶体的生长情况特别是大尺寸晶体生长的研究进展，并对将来的生长研究的前景进行了展望。
材料 非线性光学晶体 激光点火 晶体生长 光学学报
2012, 32(s1): s116003
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
采用高质量半绝缘碳化硅(SiC)单晶材料制作了超快高耐压大功率SiC光电导开关。应用氟化氪准分子脉冲激光器作为激发光源,得到了脉宽为40 ns,上升沿为9.6 ns 的超快响应的电脉冲,开关的上升沿存在两个不同阶段。测试开关两端电压从1 kV到10 kV时开关导通的电压波形表明,开关的导通电阻随电压的增加不发生明显变化,开关在导通态时导通电阻在12 Ω左右。采用92 Ω精密电阻作为负载,计算得到开关两端外加11 kV电压时通过其电流峰值高达159 A,此时峰值功率达到1.4 MW,在此范围内未出现载流子饱和现象。
碳化硅 光电导开关 上升沿 导通电阻 大功率 silicon carbide photoconductive semiconductor switch rising edge on-state resistance high power
