本文对玻璃晶圆加工过程中常见的三种缺陷类型——颗粒缺陷、气泡缺陷、三角形划痕的散射光强进行分析, 发现不同缺陷结构在空间中有不同的散射光强分布特点, 可以建立缺陷结构与散射光强空间分布的对应关系; 同时针对产线中晶圆表面微米量级缺陷, 进行了不同尺寸颗粒缺陷的散射光强度计算, 得出了微米级别缺陷尺寸与散射光强度之间的关系曲线。从而提出一种非成像缺陷检测方法: 检测获取缺陷散射光强值与空间分布, 利用散射光空间分布结构确定缺陷结构以及利用散射光强计算缺陷尺寸, 从而间接确定缺陷信息, 达到缺陷检测的目的。为晶圆产业应用过程中的缺陷快速检测提供方法参考。

为了分析材料在低温下的陷阱能级, 获得更多有关缺陷结构的信息, 研制了一套由STM32微控制器为核心的低温热释光发光谱测量系统。 设计了低温样品室,采用液氮冷却样品; STM32通过控制加热电流, 实现样品以恒定速率升温, 从而获得低温热释光发光曲线或三维热释光谱。温度测量范围为85~400 K, 升温速率范围为0.1~10 K/s。设计了由STM32控制X射线及紫外光源的驱动电路, 用于样品的激发。采用高灵敏度CCD实现对三维热释光谱的测量, 采用单光子计数器获取二维热释光发光曲线。利用该系统测试了(Lu,Y)2SiO5∶Ce3+(LYSO∶Ce3+)单晶闪烁体与SrSO4∶Dy3+粉末样品的热释光谱及辐射发光光谱。观察到LYSO∶Ce3+在108, 200, 380 K左右的热释光峰, 发光波长位于390~450 nm之间, 是明显的宽带峰。在低温下由于基质的自陷激子(STE)发射所形成的发射峰在166 K时发生猝灭。在309 K时, Ce3+发射峰展宽为单一发射峰; SrSO4∶Dy3+发光峰温度为178, 385 K, 发光波长由Dy3+离子的能级跃迁决定, 在480, 575, 660, 750 nm处呈现窄带发光峰。结果表明, 系统人机交互界面友好, 实验数据可靠, 智能化程度高, 操作简单。

采用提拉法生长了双掺杂钕离子(Nd ³⁺)和铟离子(In ³⁺)的同成分LiTaO₃单晶。测量了该单晶的紫外-可见光吸收光谱,分析了该晶体的缺陷结构,得到了铟离子的掺杂浓度阈值。当铟离子掺杂浓度达到该阈值时,In∶Nd∶LiTaO₃晶体的抗光损伤能力显著增强。铟离子取代晶体中的反位T aLi4+,使晶体光电导增大,减弱了光折变效应。In∶Nd∶LiTaO₃晶体在光波长0.808 μm处的吸收峰的半峰全宽为15 nm,吸收截面为5.26×10 ^-21 cm ²。采用0.808 μm半导体激光作为抽运源,钕离子在光波长1.06 μm处出现强烈的荧光带。这些研究结果表明, In∶Nd∶LiTaO₃ 作为多功能晶体可以应用于高功率的光子学或光电子学器件中。

为了阐述具有体缺陷结构的向列相液晶盒在暗态出现漏光的原因，以及边界锚定条件对漏光的影响，首先，建立了3个向列相液晶盒模型，它们具有不同的初始指向矢排布。接着，基于Landau-de Gennes理论，通过对指向矢场的缺陷动力学计算，得到液晶盒截面内平衡态的指向矢分布。最后，使用琼斯矩阵法将该截面内的指向矢分布以透过率的形式表示出来。模拟结果显示，在无外场条件下，当向列相液晶的弹性常数满足L2/L1≥ 1 (K22/K11≤ 2/3)时，具有体缺陷结构的液晶盒展现出了自发的扭曲结构，导致了漏光的出现。且漏光强度随着缺陷结构和边界条件的不同而不同。本文模型很好地解释了体缺陷造成液晶盒在暗态出现漏光的原因，且模拟结果与工业生产过程中观察到的现象是一致的。

考虑到配体离子的自旋－轨道耦合作用对光谱和电子顺磁共振谱的贡献不可忽略，采用3d1离子在四角对称下基于双自旋－轨道耦合模型的高阶微扰公式和晶场 理论公式，理论计算了LiHSO4:VO2+晶体的光谱和电子顺磁共振(EPR)参量g因子g‖、g⊥和超精细结构常数A‖、A⊥。 计算结果与实验发现能很好地符合。由于晶体中过渡金属离子中心的EPR参量与其缺陷结构紧密相关，理论计算还获得了V4+杂质中心缺陷结构的信息。对理论 结果的合理性进行了讨论。

综述了近红外飞秒激光在纯石英玻璃中诱导产生点缺陷结构的研究进展,分析了飞秒激光诱导产生点缺陷结构的原因,并介绍了纯石英玻璃的点缺陷结构特性.